Brevet FR2588596A1 — publié le 19870417

i Perfectionnements aux dispositifs de précontrainte du béton comportant des câbles tendus sinueux et à leurs procédés de mise en oeuvre. L'invention concerne les dispositifs de pré- contrainte des ouvrages en béton mettant en oeuvre des câbles tendus sinueux relativement longs constitués par des faisceaux de plusieurs brins métalliques (fils ou torons), faisceaux qui sont logés dans des gaines elles- mêmes noyées sur au moins une partie de leur longueur dans l'ouvrage en béton, notamment au cours de son coulage. Elle vise également les procédés pour mettre en oeuvre ces dispositifs de précontrainte. Elle concerne plus particulièrement, parmi ces dispositifs et procédés, ceux pour lesquels chaque brin de câble est lui-même contenu dans un tube en matière plastique avec de préférence interposition de graisse. Elle concerne plus particulièrement encore le cas o les câbles considérés sont destinés à supporter des efforts de tension élevés. Dans un tel cas, il est particulièrement avan- tageux de pouvoir exercer la mise en tension des câbles brin par brin. Une telle mesure permet en effet d'adopter pour cette mise en tension des vérins beaucoup moins lourds et moins encombrants que ceux nécessaires pour assurer la mise en tension en une seule fois, ce qui permet de recourir, pour la manipulation de ces vérins, à des enginscourants se prêtant en particulier à des commandes automatisées. Four rendre possible une telle tension brin par brin, il est nécessaire que les différents tubes demeurent écartés transversalement les uns des autres de façon à éviter qu'ils ne frottent les uns contre les autres en leurs positions de contact mutuel, ce qui ris- querait de les déchirer, de mettre en contact direct les brins métalliques correspondants et d'empêcher finalement les mises en tension individuelles. Comme le câble considéré est sinueux et non pas rectiligne, un tel écartement transversal des différents brins ne peut être obtenu qu'en prévoyant à l'intérieur de la gaine, tout au moins au niveau de ses coudes, des écarteurs spéciaux. Ces écarteurs, généralement constitués par des ligatures ou par des pièces moulées évidées par autant de logements que de brins à maintenir écartés, sont relati- vement coûteux et difficiles à mettre en place. Dans le brevet France n 2 511 721 de la deman- deresse, il a été proposé de réaliser un tronçon de câble incurvé et fortement précontraint pour raccorder entre elles deux portions rectilignes d'un câble tendu, ce tronçon étant lui-même constitué par un faisceau de brins métalliques parallèles agencé de la manière décrite ci- dessus. En d'autres termes, le faisceau est contenu dans une gaine ellemême noyée dans un massif en béton, chaque brin est logé dans un tube en matière plastique et les différents brins sont tendus alors que les tubes - - sont maintenus transversalement écartés les uns des autres selon une disposition organisée à l'aide d'organes écarteurs. En outre un mortier de ciment solidifiable est injecté dans ladite gaine après mise en place dans celle- ci des tubes garnis de leurs brins de câbles. Dans ce brevet, la gaine est constituée par un tronçon tubulaire métallique incurvé selon un arc de cercle unique relativement court et résistant à la compression axiale de façon à encaisser la tension de précontrainte exercée par les brins entre ses deux extrémités et il a été proposé, pour soulager le métal constitutif de ce tronçon tubulaire lors de l'application de ladite précontrainte, de solidifier le mortier de ciment avant la mise des brins sous tension. La présente invention ne concerne pas de tels tronçons de raccordement courts et précontraints, mais des câbles complets sinueux et relativement longs pour lesquels la disposition transversale des différents brins constitu- tifs ne demeure pas "organisée" tout au long de leur éten- due, mais est au contraire irrégulière et désordonnée. Ces brins, ou plus précisément les tubes qui les contiennent, sont en effet ici introduits dans les gaines longues et sinueuses correspondantes, continues ou discon- tinues, par groupes ou isolément, sans précaution spéciale relative à leur écartement mutuel, ce qui a pour effet de faire varier ou "désorganiser" leur arrangement transversal mutuel le long desdites gaines, notamment en rapprochant l'ensemble des brins des centres de courbure du câble dans les portions coudées de celui-ci, en croisant certains de ces brins selon une direction transversale, etc... Dans ces conditions, le recours à des écarteurs préformés est exclu et les contacts locaux des différents tubes les uns avec les autres sont inévitables: on pour- rait donc penser que la mise sous tension individuelle des brins composant de tels câbles n'est plus possible. Or la demanderesse a découvert qu'une telle mesure est rendue possible, malgré la longueur des câbles concernés et le désordre de leurs brins composants, en utilisant en tout et pour tout comme "écarteur" mutuel de ces brins désordonnés un coulis de ciment injecté dans la gaine entre les tubes, après mise en place de ces tubes dans cette gaine, ledit coulis remplissant tous les vides compris entre les tubes à l'intérieur de la gaine et étant solidifié avant mise sous tension des brins. Le coulis en question doit être à cet effet suffisamment onctueux et fin au cours de son injection et il doit être solidifiable seulement à la fin de l'injection grâce à une prise suffisamment retardée. De tels coulis ont par exemple été décrits dans les brevets France n 40367 et n 83 17485 de la demanderesse. L'invention comprend, mise à part cette disposi- tion principale, certaines autres dispositions qui s'utili- sent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre schématiquement une portion d'un câble de précontrainte sinueux mis en pla- ce dans sa gaine, selon l'invention, avant injection du coulis et avant mise sous tension de ses brins. La figure 2 montre schématiquement à plus grande échelle une portion du même câble au cours de l'injection du coulis. La figure 3 est une coupe transversale du câble achevé à une échelle encore plus grande, selon III-III figure 2. Le câble de précontrainte 1 ici considéré est composé d'une pluralité de brins métalliques 2 (fils ou torons torsadés) s'étendant sensiblement parallèlement de façon à former un faisceau. - Chaque brin est logé dans un tube en matière plastique 3 avec interposition de graisse ou de tout autre produit lubrifiant, les propriétés lubrifiantes de ce produit pouvant être permanentes ou limitées dans le temps. Le câble considéré est destiné à soumettre à la précontrainte un ouvrage en béton 4 dans lequel est noyée une gaine 5, par exemple en polyéthylène, cette gaine ayant été mise en place, avec sa forme définitive, dans le coffrage de l'ouvrage avant le coulage du béton. Ladite forme est sinueuse en ce sens qu'elle comprend une succession de plusieurs tronçons incurvés et/ou rectilignes, et notamment une suite de plusieurs tronçons incurvés dans des sens opposés. La gaine considérée peut être continue ou dis- continue et alors limitée à des traversées de béton, les tronçons de câble non gainés étant rectilignes et extérieurs au béton. Pour assurer la précontrainte de l'ouvrage 4, on procède comme suit. On introduit dans la gaine 5, à partir de l'une de ses extrémités ouverte, les différents tubes 3 garnis de brins 2 composant le câble 1, et ce sans aucune précau- tion spéciale, ce qui engendre dans leur répartition transversale un certain désordre ainsi que visible sur les figures 1 et 2. Puis on injecte dans la gaine 5 un coulis de ciment 6 suffisamment onctueux et fin pour remplir la totalité des vides compris entre les tubes 3 à l'intérieur de la gaine 5, ledit coulis étant choisi de façon telle que sa prise soit suffisamment retardée pour n'intervenir qu'à la fin du remplissage total. L'injection en question est assurée selon la flèche C (figure 2) à travers une lumière 7 traversant un opercule approprié 8 raccordé de façon étanche à l'extrémité concernée de la gaine 5. La prise finale du coulis a pour effet de durcir celui-ci en figeant le désordre des brins 2 - ou plus pré- cisément l'évolution irrégulière de leur répartition transversale le long de leur étendue -, en l'état même o ils se trouvaient à la fin de leur mise en place à l'inté- rieur de la gaine 5. Après cette prise, il est possible de mettre en tension chaque brin 2 isolément. En effet les tubes 3 sont alors chemisés tout le long de leur étendue par la masse rigide du coulis 6 solidifié et ils sont totalement bloqués par cette masse en formant d'excellents guides renforcés pour le glisse- 2S88596 ment des brins métalliques contre leurs surfaces internes. On peut même envisager que certains des tubes soient en contact mutuel deux à deux en un point ou sur une certaine longueur: même dans ce cas, le coulis est interposé entre les deux tubes considérés de part et d'autre de leur zone de contact mutuel en interdisant leurs déplacements relatifs lors des mises sous tension des brins individuels. Cette mise sous tension du câble brin par brin est rendue possible sans recours à aucun écarteur préformé, et ce malgré la grande longueur et le tracé sinueux du câble. C'est elle qui permet de réaliser des précon- traintes de valeur très élevée, grâce au recours à des vérins de tension relativement légers, peu encombrants et donc faciles à manipuler, en particulier à l'aide de moyens se prêtant à des commandes automatiques: dans ce dernier cas, la traversée de l'opercule 8 par les extrémités corres- pondantes des brins de câble 2 peut être organisée selon une répartition régulière prédéterminée sans que soit supprimée pour autant la "désorganisation" signalée ci- dessus, qui intéresse la plus grande longueur dudit câble. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisa- tion qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 258S596 REVENDICATIONS 1. Dispositif de précontrainte d'un ouvrage en béton (4) mettant en oeuvre au moins un câble tendu sinueux relativement long (1) constitué par un faisceau de plusieurs brins métalliques (2), faisceau qui est logé dans une gaine (5) continue ou discontinue elle-même noyée sur au moins une partie de sa longueur dans l'ouvrage en béton, chaque brin de câble étant lui-même contenu dans un tube en matiè- re plastique (3) et la répartition transversale de ces tubes étant irrégulière le long du câble, caractérisé en ce que les différents tubes (3) sont bloqués en leurs positions relatives désordonnées à l'aide exclusivement d'un coulis de ciment solidifié (6) remplissant les vides compris entre ces tubes à l'intérieur de la gaine (5). 2. Procédé pour mettre en oeuvre le dispositif de précontrainte selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après avoir mis en place sans précaution spéciale dans la gaine (5) les différents tubes (3) garnis de brins (2) composant le câble (1), on injecte dans la gaine, entre les tubes, un coulis de ciment (6) suffisamment onctueux et fin pour assurer un remplissage complet, ledit coulis étant solidifiablê seulement à la fin de l'injec- tion, puis on met individuellement les brins sous tension après solidification du coulis injecté. 3. Procédé de précontrainte selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que, pour mettre sous tension les brins (2) à tour de rôle, on a recours à des vérins relativement légers manipulés de façon automatisée.