Brevet FR2596439A1 — publié le 19871002

L'invention est relative à un dispositif de liaison pou: gaine de béton précontraint. Elle trouvera notamment son application dans le domaine des travaux publics et du bâtiment. Alors que la construction traditionnelle fait appel à des pièces de construction de petite taille telles que les briques, parpaings, pierres de taille ou autres. de plus en plus la fabrication des grands ensembles fait appel à des blocs de construction de taille imposante. La construction d'un édifice à partir de pièces de petites dimensions demande non seulement une main d'oeuvre abondante mais également beaucoup de temps. Etant donné les impératifs économiques actuels, les fabrications à partir de pièces moulées ont pris le pas sur d'autres types de fabrication et l'utilisation de blocs en béton moulé est largement adoptée pour la fabrication d'édifices importants. Les pièces sont fabriquées industriellement en usine et acheminées sur le chantier oU elles sont simplement assemblées. Par conséquent. le temps de présence sur chantier est minimisé la construction est rapide et le moulage des pièces est réalisé dans de bonnes conditions. Les progrès réalisés dans le domaine de la production de béton autorisent le moulage de pièces de grandes dimensions ce qui permet un abaissement du cout de revient. A titre d'exemple, la construction des viaducs ou tunnels de métro peut entièrement entre réalisée par une mise en place de voussoirs ou tronçons de tunnels juxtaposés. Les seules difficultés proviennent des propriétés mécaniques propres du béton. En effet, il s'agit d'un matériau présentant d'excellentes caractéristiques en ce qui concerne la résistance à la compression mais qui par contre ne supporte pas les efforts de traction. Le palliatif consiste à précontraindre lors de la construction le béton pour que l'ensemble des efforts qu'il ait à subir. lorsqu il est en service. se présente sous la forme d'efforts de compression. A cet effet, on dispose au sein mème des massifs de béton. des tirants ou cibles métalliques mis sous tension. qui créent sur le béton un effort de compression. Les charges extérieures viennent diminuer cet effort de compression mais jamais rendre négative cette force qui alors serait une traction. Selon les procédés les plus modernes de construction. on réalise des blocs de béton munis intérieurement de gaines destinées au passage des câbles de précontrainte. Ces blocs de béton sont assemblés sur le chantier et une fois alignés. on passe le cable de précontrainte à travers les gaines des différents blocs de béton alignés. Durant la construction, les blocs de béton sont positionnés à l'aide de vérins. Une fois qu'une mise en place correcte a pu entre effectuée. les cables de précontrainte sont tendus selon un effort calculé et ceci permet aux différents blocs de se maintenir en place. Une fois que le cable de précontrainte a été tendu. il est enrobé de béton introduit dans les gaines, ce qui le protége vis-å-vis des agents extérieurs et en particulier la corrosion. Actuellement des difficultés sont rencontrées précisément au niveau de ces gaines destinées à recevoir les cables de précontrainte. En effet, il est difficile de réaliser un alignement parfait durant le montage. des gaines de précontrainte de blocs de béton juxtaposés. Or tout défaut d'alignement engendre des difficultés au niveau du passage du câble de précontrainte. Ce dernier coulisse mal et butes à chaque jonction de bloc de béton. Des pertes de temps sont déplorés car le déplacement des blocs de bétons les uns par rapport aux autres est une opération longue et délicate. De plus. lorsque le béton est infecté dans les gaines autour des cables de précontrainte pour les noyer apurés leur mise sous tension. il se produit de nombreuses fuites au niveau des jonctions de blocs de béton adjacents. En effet, aucune mesure d'étanchéité n'est prise à ce niveau en raison principalement du fait qu'il est difficile d'obtenir une tolérance rigoureuse en ce qui concerne le dimensionnement et le positionnement des gaines de passage des cibles de précontrainte dans les blocs de béton. Le but principal de la présente invention est de présenter un dispositif de liaison pour gaine de béton précontraint qui précisément permet l'enfilage facile du cable de précontrainte apres la mise en place des blocs de béton. En outre, le remplissage de la gaine à l'aide de béton injecté pour noyer le cible de précontrainte peut. selon la présente invention. étre réalisé sans avoir å craindre de fuites au niveau des jointures des blocs. L'invention a été développée en prenant en considération les irrégularités superficielles et les écarts de dimensionneent dans la construction des blocs. ceci sans entamer le bon fonctionnement du dispositif. Il s'agit d'un progrès important pour la construction à partir d'éléments modulaires en béton qui ainsi ne souffre plus du handicap relatif au passage des cables de précontrainte. La fabrication du dispositif de liaison de la presente invention peut étre réalisée à partir de matériel standard ce qui permet de le fabriquer avec un coût tout à fait rentable. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Le dispositif de liaison pour gaine de béton précontraint, qui trouvera notamment son application dans le domaine des travaux publics et du bâtiment ou les constructions sont formées de blocs de béton juxtaposés traversés par des câbles de précontrainte, les dits câbles étant placés dans des gaines disposées à travers chacun des blocs, est caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de continuité pour assurer le raccordement des gaines de blocs jointifs et faciliter le passage du câble de précontrainte ainisi que des moyens d'étanchéité destinés à compenser les écarts dimensionnels des blocs jointifs et à former un raccordement étanche des gaines. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 schématise la mise en place d'un câble de précontrainte dans des blocs de béton jointifs, - la figure 2 illustre en vue de coupe le mode préférentiel de réalisation des moyens de continuité et d'étanchéité selon la présente invention, - la figure 3 illustre en vue de coupe la mise en place définitive des manchettes de continuité et d'étanchéité. La présente invention vise un dispositif de liaison pour gaine de béton précontraint. Elle trouvera notamment son application dans le domaine des travaux publics ou du bâtiment. Actuellement, la réalisation des grands ensembles tels que viaducs ou tunnels fait appel à un assemblage de blocs modulaires réalisés en béton moulé. Cette technique de fabrication est particulièrement économique étant donné que les travaux sur site sont limités à la mise en place et l'assemblage des différents blocs de béton sans avoir à procéder à leur fabrication proprement dite. Le moulage est effectué dans un contexte industriel à l'aide de moyens adéquats. c'est-à-dire dans un contexte économique favorable. En raison de la faible aptitude du béton à encaisser les efforts de traction, on fait appel à une précontrainte du béton pour s'assurer qu'en service il n'ait à encaisser que des efforts de compression. A cet effet, on place au coeur même du béton des câbles ou tirants d'acier mis en traction. Ces câbles exercent une précontrainte de compression sur le béton qui ainsi se voit à l'abri de tout effort de traction. Selon les techniques modernes de construction, on positionne sur le chantier les différents blocs de béton à assembler à l'aide de vérins. Une fois l'alignement sensiblement réalisé. on passe les câbles de précontrainte au-travers de gaines placées à l'intérieur des blocs de béton. Ces gaines ont pour fonction de créer un dégagement nécessaire au passage du câble de précontrainte et une fois la mise en tension du câble effectuée, elles sont noyées par une injection de béton qui enrobe et fixe le dit câble. La difficulté rencontrée est qu'il est trés délicat de réaliser un alignement parfait des différentes gaines et donc au moment du passage du câble, celui-ci bute au niveau des jonctions des différents blocs d'ou des pertes de temps. Par ailleurs. lorsque le béton est injecté dans les gaines, il se produit de nombreuses fuites au niveau des jointures de blocs, A titre d'exemple, la figure 1 illustre la mise en place d'un cable 1 de précontrainte à travers deux blocs de béton 2 et 3 jointifs. En réalité, de nombreux blocs sont généralement traversés par le meme câble de précontrainte. Chacun des blocs 2 et 3 est respectivement traversé par une gaine ê et 5 destinée à créer un dégagement pour le passage du câble de précontrainte 1. La gaine n'est pas nécessairement droite mais peut présenter des courbes pour orienter les forces de précontrainte. Le passage du câble 1 se fait aprés la mise en place des blocs de béton 2 et 3 aussi, il est nécessaire d'aligner aussi correctement que possible les gaines 4 et 5 au niveau de leur jonction pour faciliter le passage du câble 1 La présente invention concerne précisément un dispositif de liaison destiné à etre placé à la jonction des gaines de blocs voisins pour. faciliter le passage du cable de précontrainte et éviter toute fuite de béton lors de l'injection de béton dans la gaine. En particulier, le dispositif de liaison présente des moyens de continuité pour assurer le raccordement des gaines de blocs jointifs. Cette continuité assure une transition entre les gaines 4 et 5 et évite que le câble 1 puisse buter contre la paroi de l'un des blocs durant sa mise en place. Le dispositif de liaison de la présente invention présente également des moyens d'étanchéité destinés a' compenser les écarts dimensionnels des blocs jointifs. Il faut en effet tenir compte des tolérances de fabrication qui doivent pouvoir être supportées par le dispositif de liaison sans nuire à son bon fonctionnement. Ces moyens d'étanchéité permettent de réaliser également un raccordement étanc-he des gaines ce qui évite toute fuite de béton lors de son injection dans les gaines pour fixer le câble de précontrainte. La figure 2 schématise en vue de coupe un mode préférentiel de réalisation des moyens de continuité et d'étanchéité selon la présente invention. Le dispositif de liaison 6 est placé à l'intersection des blocs de béton 2 et 3 juxtaposés, plus précisément entre les gaines 4 et 5 placées à travers les blocs de béton 2 et 3. Les moyens de continuité se présentent sous la forme d'une manchette 7 emboitée dans chacune des gaines 4 et 5 à raccorder. A cet égard. les extrémités des gaines ; et 5 présentent un ressaut 8 et 9 qui détermine une zone de coulissement respectivement 10 et 11 pour la manchette 7 de raccordement. Il s'agit d'un emboitement de type télescopique qui permet à la manchette 7 de coulisser sur chacune des gaines pour en assurer la continuité. La manchette 7 garantit l'alignement correct des gaines 4 et 5 et il n'est pas à craindre que le câble lors de son passage puisse buter sur la paroi d'un bloc par suite d'un écart de positionnement. Le diamètre intérieur de la manchette 7 correspond au diamètre intérieur des gaines 4 et 5. De la sorte, il n'est crée aucun rétrécissement au niveau de la transition des gaines 4 et 5. Les moyens d'étanchéité se présentent sous la forme d'une manchette 12 réalisée dans un matériau élastique disposé autour de la manchette de continuité 7. Le profil extérieur de la manchette d'étanchéité 12 est complémentaire à celui des extrémités 13 et 14 des gaines 4 et 5, En particulier. si les gaines 4 et 5 présentent des extrémités 13 et 14 évasées selon un profil conique. ce qui correspond à un mode préférentiel de réalisation de celles-ci. la manchette d étanchéité 12 présente un profil extérieur en forme de deux troncs de cône réunis par la base susceptible de s'emboîter dans chacune des extrémités 13 et 14 évasées des gaines 4 et 5. L'utilisation d'un matériau élastique pour la confection de la manchette d'étanchéité 12 permet notamment de compenser les différentes irrégularités de positionnement des blocs de béton 2 et 3. En utilisant des profils coniques, l'avantage est d'obtenir un centrage progressif des piéces lors de leur rapprochement. Lors de la mise en place définitive des blocs de béton 2 et 3 telle qu'illustrée à la figure 3. la manchette de continuité 7 coulisse le long des zones 80 et 11 des gaines 4 et 5 ce qui assure la continuité du passage. La manchette d'étanchéité 13 se voit par ailleurs comprimée dans le volume déterminé par la manchette de continuité 7 et les extrémités évasées 13 et 14 des gaines 4 et 5. Cette compression permet de créer une étanchéité puisque la manchette 12 se voit plaquée contre les surfaces du volume déterminé précédemment et évite toute infiltration de béton lors de son injection dans les gaines. Le béton peut pénétrer entre la manchette 7 et les zones de coulissement 10 et 11 mais par contre est arrêté par la manchette 12. Certaines précautions doivent être prises pour éviter le pincement de la manchette 12 entre les blocs de béton 2 et 3 ce qui aurait pour conséquence de l'endommager. Cet objectif est atteint en réalisant sur la périphérie de la manchette 12 une gorge circonférentielle 15 telle qu'illustrée à la figure 2 qui évite tout pincement de la manchette 12 entre les blocs 2 et 3 lors de leur serrage tel qu'illustré à la figure 3. La manchette de raccordement 7 évite également la détérioration de la manchette d'étanchéité 12 lors du passage des cables. En outre elle maintient le diamètre intérieur de la manchette d'étanchéité afin que lors de la compression, celle-ci se comprime contre les extrémités évasées 13 et 14 des gaines 4 et 5. Ce dispositif de raccordement peut être utilisé dans de nombreuses applications en particulier pour assurer la jonction de voussoirs de viaducs ou de tunnels de métros. En ce qui concerne la fabrication des gaines t et 5 et de la manchette de continuité 7. celles-ci seront de préférence réalisées dans un acier de faible épaisseur, de l'ordre de 1 à 2 mm. La faible épaisseur rend le travail de la gaine plus facile étant donné qu'elle est moins rigide et apporte de la légèreté aux ouvrages. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portee de l Homme de 1'Art, auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison pour gaine de béton précontraint. qui trouvera notamment son application dans le domaine des travaux publics et du bâtiment. où les constructions sont formées de blocs de béton 12) et (3) juxtaposés traversés par des câbles (1) de précontrainte qui sont placés dans des gaines (4) et (5) disposées a. travers chacun des blocs de béton (2) et (3), caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de continuité (7) pour assurer le raccordement des gaines (4) et (5) de blocs de béton (2) et (3) jointifs et faciliter le passage du câble (1) ainsi que des moyens d'étanchéité (12) destinés à compenser les écarts dimensionnels dans les blocs jointifs (2) et (3) et à former un raccordement étanche des gaines (4) et (5). 2. Dispositif de liaison selon la revendica n 1, caractérisé par le fait que les moyens de continuité se présentent sous la forme d'une manchette (7) de raccordement emboitée dans chacune des gaines (4) et (5) à raccorder. 3. Dispositif de liaison selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les extrémités des gaines (4) et 5) présentent un ressaut (8) et 19) qui détermine une 2fjne se coulissement (10) et (11) dans chacune des gaines (4) et (5? pour assurer le positionnement de la manchette de raccordement 171 5. Dispositif de liaison selon la revendication caractérisé par le fait que le diamètre intérieur de la manchette de raccordement (7) correspond au diamétre intérieur des gaines (4) et (5). 5. Dispositif de liaison selon la revendication ?, caractérisé par le fait que les moyens d'étanchéité (12) e présentent sous la forme d'une manchette réalisée dans un matériau élastique disposé autour de la manchette de continuité (7). 6. Dispositif de liaison selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le profil extérieur de la manchette d'étanchéité (12) est complémentaire à celui des extrémités 1133 et (14) des gaines (4) et (5). 7. Dispositif de liaison selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les gaines (;) et (5) présentent des extrémités évasées (13) et (14) selon un profil conique et que na manchette d'étanchéité (12) présente un profil extérieur en forme de deux troncs de cône réunis par la base susceptible de s'emboîter dans les extrémités évasées (13) et (14) des gaines (4) et (5). a. Dispositif de liaison selon la revendication 5. caractérisé par le fait que la manchette d'étanchéité 112) présente une gorge circonférentielle (15) qui évite tout pincement de la dite manchette (12) entre les blocs de béton jointifs (2) et (3). 9. Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les gaines (4) et (5) et la manchette de continuité (7) sont réalisées en acier selon une épaisseur voisine de 1 à 2 mm.