Brevet FR2614915A1 — publié le 19881110

Perfectionnements aux disDositlfs Pour raccorder entre eux deux cables de précontrainte. L'invention est relative aux dispositifs pour raccorder bout à bout entre eux deux câbles de précontrainte, savoir un câble primaire tendu dans un pre mier tronçon en béton coulé lors d'une première phasé de fabrication et un câble secondaire tendu dans un second tronçon en béton juxtaposé au premier et coulé lors d'une seconde phase, chacun des câbles étant composé d'une pluralité de brins généralement composés eux-memes de fils torsadés. Les constructions d'ouvrages formés de tronçons en béton précontraint ainsi fabriqués successivement et juxtaposés bout à bout sont dites a l'avancement". Dans ces constructions à l'avancement, les dispositifs utilisés pour raccorder mutuellement deux câbles successifs sont soumis de la part de ces câbles à des sollicitations orientées dans deux sens opposés et, lorsque ces sollicitations sont voisines, ce qui est genéralement le cas, les dispositifs de raccordement en question sont quasiment flottants. Or, dans les modes de réalisation connus des constructions à l'avancement du genre ci-dessus, les ancrages des câbles de précontrainte qui arment les différents tronçons en béton sont conçus comme les ancrages des câbles de précontrainte armant des tronçons en béton uniques. Ces ancrages font généralement appel à deux pièces métalliques, savoir - une pièce de répartition de l'effort de précontrainte dans le béton, percée d'un orifice central propre a livrer passage au câble et noyée ou plus exactement insérée dans le béton, pièce appelée ci-après "plaque d'ancrage" bien qu'elle puisse présenter une forme différente d'une plaque et notamment celle d'une embouchure de trompette. - et une piéce perforée par des logements tronconiques propres à recevoir des mors fendus complémentaires entourant individuellement les extrémités des brins du câble à tendre, ladite pièce, appelée "bloc d'ancrage" dans la suite, étant propre à prendre appui sur la plaque d'ancrage lors de la mise en tension du câble. Les dispositifs de raccordement des câbles compris par les constructions à l'avancement se substituent pratiquement aux blocs d'ancrage qui viennent d'être définis pour les ouvrages constitués d'un seul élément en béton, et ce sont donc ces blocs qui, dans les constructions a l'avancement, sont montés d'une manière "quasiment flottante" lorsque ces constructions sont terminées. Il est alors inutile de recourir & des plaques d'ancrage spéciaiement insérées dans le béton constitutif des tronçons primaires pour répartir dans ces der niers les efforts de précontrainte exercés au niveau desdits blocs d'ancrage. Lesdites plaques ne peuvent pas être supprimées purement et simplement vu que l'effort de précontrainte doit être appliqué provisoirement aux tronçons primaires jusqu'à l'exécution des tronçons secondaires correspondants. L'invention a pour but, entre autres, de permettre la suppression pure et simple de telles plaques d'ancrage au niveau des raccords des câbles de précontrainte compris par les constructions à l'avancement. A cet effet les dispositifs de raccordement du genre ci-dessus selon l'invention sont caractérisés én ce qu'ils comprennent eux-mêmes une semelle de réparti tion prenant appui directement contre le béton consti tutif du tronçon primaire et suffisamment large pour assurer par elle-même la répartition de l'effort de précontrainte dans ce béton jusqu'a exécution du tronçon sècondaire correspondant. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre a l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le dispositif de raccordement est composé de deux pièces axialement juxtaposées, savoir un manchon dont une extrémité axiale est prolongée extérieurement par une collerette radiale constituant la semelle ci dessus, et une galette évidée de part en part d'une part, dans sa portion centrale disposée en regard du passage délimité par le manchon, par des trous propres à recevoir les brins du câble primaire, de préférence avec interposition de mors d'ancrage tronconiques, et d'autre part à sa périphérie par des éncoches radiales propres à recevoir les brins du câble secondaire, - le manchon est constitué en une fonte grise résistant à la compression et la galette est constituée en un matériau propre à résister aux efforts de cisaillement et de flexion tel qu'une fonte ductile ou que de l'a cier forgé. L'invention comprend, mises a part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent 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 la zone de raccordement de deux tronçons constitutifs d'un ouvrage en béton précontraint construit à l'avancement, zone comprenant le raccord entre deux câbles exerçant respectivement des précontraintes sur ces deux tronçons, ce raccord étant établi d'une manière connue en soi. La figure 2 montre une zone de raccordement analogue dont le raccord de câbles est établi selon l'invent ion. Les figures 3 et 4 montrent respectivement et isolément selon la flèche A de la figure 2 les deux pièces constitutives dudit raccord. On se propose de construire un ouvrage composé de plusieurs tronçons en béton fabriqués successivement "à l'avancement" et juxtaposés bout à bout de façon telle qu'ils soient précontraints-et que leurs armatures de précontrainte soient elle-mêmes juxtaposées bout à bout. En se référant d'abord à la figure 1, on rappelle sommairement l'art antérieur. On commence par fabriquer un premier tronçon ou tronçon primaire 1 en béton précontraint par coulée du béton 2 dans un coffrage (non représenté) dans lequel on a préalablement mis en place une gaine 3 garnie d'un câble 4 à plusieurs brins 5 et une pièce 6 de répartition des efforts, par exemple en forme d'embouchure de trompette, à chaque extrémité de ladite gaine. Après la coulée du béton, on met sous tension le câble 4 en exerçant une traction sur chacun de ses brins 5 puis en ancrant ce brin sur un bloc 7 par coopération d'un mors tronconique fendu 8 entourant ledit brin avec un logement complémentaire évidé dans ledit bloc. Cette mise sous tension a pour effet d'appliquer fortement le bloc 7 contre la pièce 6, ce qui répartit dans le béton 2 l'effort de tension assurant la précontrainte de ce béton. Le bloc 7 comporte une couronne radialement débordante, disposée à une distance axiale suffisante de la plaque 6 pour que des organes de butée 9 pour brins de câble puissent être logés entre cette couronne et cette plaque. La périphérie de ladite couronne est évidée par des encoches radiales 10 propres à recevoir les brins 11 constitutifs du câble secondaire 12 qui arme le second tronçon 13 en béton. Ce second tronçon 13 est coulé en coffrage après mise en place dans ce coffrage d'une gaine 14 garnie du câble 12, gaine raccordée à un bolier 15 qui enveloppe à la fois le bloc 7 et l'extrémité épanouie du cible 12. hes extrémités des brins 11 de ce câble sont entourées par les organes de butée 9 gui prennent appui contre les bords des encoches 10 lors de leur mise souks tensions laquelle est effectuée à partir de l'autre extrémité, non representée, desdits brins. C'est après la coulée du béton constitutif du second tronçon 13 qu'est assurée ladite mise sous tension avec une intensité telle que le bloc 7, sollicité dans deux sens opposés par les tractions exercées respectivement sur les deux câbles 4 et 12, demeure légè- rement sollicité en direction de la plaque 6. Après cette mise sous tension, un coulis de protection et de remplissage 16 est injecté dans le boitier 15 à travers un ajutage approprié 17. Les volumes intérieurs aux gaines 5 et 14 et non occupés par les brins 3 et 11 des cibles 4 et 12 sont également comblés, à tout moment desirable, par un cou li5 OU une graisse 18 injecté après mise sous tension des câbles. Comme exposé plus haut, lorsque l'ouvrage composé des deux tronçons en breton précontraint 2 et 13 est achevé, la force d'application du bloc 7 contre la plaque 6 est faible r de sorte que cette dernière plaque ne présente plus guère d'interêt. L'invention propose une solution qui permet de faire l'économie de cette plaque et qui est illustrée sur les figures 2 à 4, dans lesquelles les éléments qui ont déjà été décrits et illustrés à propos de la figure 1 sont représentés avec les mêmes références que précédemment. Selon cette solution, la plaque 6 est supprimée et cette suppression est compensée en faisant comprendre à l'organe de raccordement antérieurement constitué par le bloc 7 une semelleoou embase élargie 19 (figures 2 et 3) prenant appui directement contre le béton 2 constitutif du tronçon primaire 1. Cette semelle 19 se présente de préférence sous la forme d'un disque ou rondelle métallique évidé en son centre de façon à livrer passage au câble 4 et son diamètre extérieur est suffisant pour que la répartition de la pression de serrage sur le béton 2 soit correctement établie sans autre pièce intermédiaire. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 4, le disque 19 en question prolonge radialement vers l'extérieur une extrémité axiale d'un manchon 20 lui-même traversé par le câble 4. Le dispositif de raccordement de câbles est ici constitué par ce manchon 20 et par une galette perforée 21 juxtaposée axialement contre lui. Ledit manchon 20 est avantageusement délimité intérieurement et extérieurement par deux faces tronconiques dont l'une, intérieure, diverge vers l'extrémité du câble de façon à épouser la forme évasée de cette extrémité alors que l'autre, extérieure, présente une conicité de sens opposé, ce qui confère à la base, du manchon 20, raccordée à la semelle 19, une forme épaissie. Ladite face extérieure du manchon 20 est raccordée à la semelle 19 par des goussets ou voiles triangulaires 22 répartis en étoile et dont l'épaisseur croit à partir du bord libre. La galette 21 est perforée de part en part - dans sa portion centrale, par des trous tronconiques 23 propres à recevoir les extrémités des brins 3-du câble 4 avec interposition jointive de mors tronconi ques d'ancrage fendus 8 analogues à ceux évoqués ci dessus & propos de la figure 1, - et, dans sa couronne périphérique, par des encoches 10 ouvertes radialement vers l'extérieur et propres à recevoir, comme celles montrées sur la figure 1, les brins 11 du câble secondaire 12. Les organes de butée 9 de ces brins, qui se présentent extérieurement sous la forme de grosses perles cylindriques enfilées'sur les extrémités desdits brins, sont logés axialement entre la semelle 19 et la galette 21 et angulairement entre les goussets 22. L'application axiale mutuelle de la galette 21 contre l'extrémité axiale amincie du manchon 20, et en même temps celle de ce manchon, ou plus précisément de sa semelle 19, contre le béton 2 du tronçon primaire 1, sont assurées par la tension exercée sur les brins 5 du câble primaire 4. La mise en oeuvre du raccord qui vient d'être décrite est analogue à celle du raccord illustré sur la figure 1 à la principale différence près qu'il est maintenant inutile de recourir à une pièce de répartition des efforts du genre de la plaque 6 précédente, l'effort de précontrainte initial engendré par la traction du câble primaire 4 étant directement réparti par la semelle 19 sur le béton 2 du tronçon primaire 1. Cette application initiale et provisoire est ensuite soulagée par la mise en tension du câble secondaire 12, laquelle a pour effet d'exercer sur la galette 21 une sollicitation axiale en sens inverse de la précédente. La constitution du raccord en deux pièces (manchon 20 et galette 21) qui vient d'être décrite permet de choisir pour ces deux pièces des matériaux différents : c'est ainsi que l'on constitue le manchon en un matériau résistant essentiellement à la compression, tel qu'une fonte grise, alors que la galette est constituée en un matériau résistant également au cisaillement et à la flexion tel qu'une fonte ductile à graphite sphéroi- dal ou qu'un acier forgé. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif de raccordement de câbles de précontrainte pour construction "à l'avancement1 dont la structure, la mise en oeuvre et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment - celles où la couronne évidée par les encoches radiales 10 ferait directement partie du manchon 20, la galette perforée 21 étant alors limitée à sa portion centrale ci-dessus, portion présentant toutefois encore un diamètre extérieur suffisant pour pouvoir prendre appui axialement sur ledit manchon, - et celles où le manchon 20 et la galette 21 seraient constitués en une seule et même pièce. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour raccorder bout à bout entre eux deux câbles (4 et 12) à plusieurs brins (5 et 11) propres à engendrer respectivement des précontraintes sur deux tronçons en béton (1 et 13) fabriqués successivement et constitutifs d'une construction " l'avancement", comprenant une galette (21) perforée servant d'ancrage pour les brins (5) du câble primaire (4), une couronne encochée radialement (en 10) servant d'ancrage pour les brins (1) du câble secondaire (12) et un manchon de transfert de charge (20) interposé axialement entre la galette et le premier tronçon (1), caractérisé en ce que le manchon (20) comprend une semelle de répartition (19) prenant appui directement contre le béton (2) constitutif du tronçon primaire (1) et suffisamment large pour assurer par elle-même la répartition de l'effort de précontrainte dans ce béton. 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est composé de. deux pièces axialement juxtaposées, savoir le manchon (20) prolongé par la semelle (19) et la galette (21) formant elle-même un seul bloc avec la couronne radialement encochée. 3. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le manchon (20) est délimité intérieurement par une surface tronconique évasée vers son extrémité la plus éloignée de la semelle (i9) et extérieurement par une surface tronconique évasée vers la semelle. 4. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le manchon (20) est raccordé à la semelle (19) pqr une succession de goussets triangulaires (22) répartis en étoile. 5. Dispositif-de raccordement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le manchon (20) est constitué en une fonte résistant à la compression et en ce que la galette (21) est constituée en un matériau propre à résister aux efforts de cisaillement et de flexion tel qu'une fonte ductile ou que l'acier forgé.