Brevet FR2652110A1 — publié le 19910322

La présente invention se rapporte à des ancrages pour des tendons amovibles de renforcement dans des structures en béton armé, par exemple, dans la construction de structures, telles que des structures en béton armé et des structures en acier renforcées de tendons. L'invention offre également une structure renforcée comprenant un tendon amovible de renforcement et au moins son ancrage. Un tendon de renforcement dans une structure en béton armé comprend un ou plusieurs éléments de mise sous tension qui sont usuellement en acier et usuellement, de nos jours, sous la forme d'un brin, c'est-à-dire d'un fil d'acier multi-filaments, qui sont ancrés à chaque extrémité. A au moins une extrémité du tendon, il y a un ancrage sous tension auquel un vérin a été appliqué pour tendre l'élément ou les éléments du tendon. A l'ancrage, les éléments sous tension sont ancrés au moyen d'un dispositif d'ancrage, par exemple, des cales coniques fendues logées dans des sièges coniques dans une plaque d'ancrage. La plaque d'ancrage porte sur la structure renforcée ou l'acier, directement ou indirectement. Couramment, de nos jours, un tendon se compose d'un certain nombre de ces éléments qui sont ancrés dans une seule plaque d'ancrage. Les éléments sont tendus séparément ou simultanément au moyen d'un vérin. Bien que ces éléments tendus soient proches les uns des autres sur la plus grande partie de la longueur du tendon, à proximité de la plaque d'ancrage, ils divergent parce que les dispositifs individuels d'ancrage doivent être espacés. Pour tenir compte de cette divergence, la structure en béton a une trompette s'évasant, usuellement conique, qui se rétrécit dans une direction s'éloignant de la plaque d'ancrage. Jusqu'à il y a peu de temps, ces tendons de renforcement étaient placés à l'intérieur des structures en béton mais, récemment, des tendons externes de précontrainte ont été développés, c'est-à-dire des tendons qui s'étendent dans l'air sur une partie de leur longueur.De tels tendons externes peuvent n'entrer dans la structure en béton qu'aux ancrages ou additionnellement à des points de déviation où ils traversent une portion de la structure. La même chose s'applique à une structure d'acier. Comme le tendon est exposé, il doit être protégé avec soin de la corrosion et diverses techniques ont été développées dans ce but. La plus favorable consiste à entourer le tendon, au moins aux portions exposées, d'une gaine tubulaire flexible et résistante, typiquement faite en une matière plastique. Du polyéthylène de haute densité s'est révélé particulièrement approprié dans ce but. La gaine est alors remplie d'un matériau de jointoiement, typiquement un matériau qui peut être injecté sous forme fluide mais qui durcit alors ; de la graisse et de la cire ont également été injectées. Des problèmes particuliers peuvent se poser dans l'étanchéification de la gaine de façon qu'elle retienne le matériau de jointoiement ou autre matériau qui est injecté sous pression, en particulier aux extrémités du tendon, à proximité des ancrages. Comme le tendon externe est exposé, l'attention a été portée sur la possibilité de former un tendon amovible et remplaçable. Le tendon enlevé peut être détruit dans le processus d'enlèvement ou bien alternativement il peut être enlevé sans destruction pour être réutilisé. Il est clair que le tendon ne peut être enlevé si le matériau de jointoiement employé l'a attaché en permanence à la structure renforcée. En conséquence, en particulier à ltendroit de l'ancrage, un agencement doit être prévu de manière que le matériau de jointoiement ne fixe pas en permanence le tendon à la structure. Une solution à ce problème qui a été proposée consiste à fixer l'extrémité de la gaine à un tube spécial s'évasant en matière plastique qui, à son extrémité large, est scellé à la plaque d'ancrage. Ce tube s'évasant repose dans la trompette mentionnée ci-dessus. Le matériau de jointoiement injecté à travers la plaque d'ancrage ne contacte par conséquent pas la trompette ou toute autre partie fixe de la structure renforcée. Cet agencement présente des inconvénients qui résident dans le prix élevé de la pièce en plastique à évasement spécial et la difficulté de garantir un joint adéquat de cette pièce en plastique avec la gaine. Une seconde tentative implique également l'utilisation d'une extension en matière plastique s'évasant de la gaine, qui, dans ce cas, est piégée entre la paroi interne de la trompette et un tube additionnel s'effilant qui s'adapte à l'intérieur de la trompette et a, à son extrémité plus large, une bride de manière à reposer sur la structure en béton. La plaque d'ancrage elle-même repose sur cette bride du tube s'effilant. Un matériau de jointoiement peut être injecté à travers un passage à l'intérieur du tube s'effilant. Cette solution présente les inconvénients de l'agencement précédent ci-dessus mentionné et de plus le prix et la complexité supplémentaires du tube s'effilant. On peut se référer à l'article "External Prestressing" de A. Shabert, B. Creton et M. Virlogeux pour la description des problèmes de la précontrainte externe et également l'illustration de la première solution ci-dessus mentionnée de l'art antérieur. La présente invention cherche à produire un ancrage pour un tendon amovible de renforcement qui permette au moins partiellement d'éviter les problèmes des solutions de l'art antérieur ci-dessus mentionnées. Selon la présente invention, on prévoit un ancrage pour un tendon amovible de renforcement dans une structure renforcée, ou le tendon mis sous tension est ancré à un corps d'ancrage qui porte sur la structure renforcée et le tendon s'étend au loin du corps d'ancrage à travers une trompette qui est fixée dans la structure renforcée et s'effile en direction s'éloignant du corps d'ancrage jusqu'à une extrémité étroite, le tendon en dehors de ladite trompette étant entouré d'une gaine et étant enfermé dans la gaine et la trompette par injection d'un matériau de jointoiement, caractérisé en ce que le matériau de jointoiement contacte la face interne de la trompette, un joint est prévu pour sceller la gaine à l'extrémité étroite de la trompette afin d'empêcher l'échappement du matériau de jointoiement à cet emplacement et la face interne de la trompette est traitée de manière que toute liaison entre le matériau de jointoiement et la trompette puisse être cassée pour permettre l'enlèvement du tendon. Le joint de la gaine à la trompette doit être cassable ou pouvoir être enlevé pour permettre l'enlèvement du tendon comprenant la gaine. Ce joint a de préférence la forme d'une bague élastique qui est placée dans la gaine et qui presse la gaine vers l'extérieur, contre une surface interne de l'extrémité étroite de la trompette. Cette bague élastique peut être, par exemple, faite en acier. Des moyens peuvent être prévus pour localiser amovible cette bague dans la direction axiale du tendon de manière que la bague puisse se déplacer pour permettre d'enlever le tendon. La bague est placée de manière appropriée exactement sur ou à proximité de l'emplacement axial de l'extrémité étroite de la portion s'effilant de la surface interne de la trompette, de manière que lors d'un mouvement axial vers le corps d'ancrage, elle soit facile à libérer. La bague sert également de préférence de déflecteur pour les éléments tendus du tendon au point où les éléments tendus se plient afin de s'écarter les uns des autres dans la trompette. La surface interne de la trompette est de préférence traitée pour créer une liaison cassable dans le matériau de jointoiement, en lui appliquant un revêtement d'une matière appropriée. Cette matière est, par exemple, une peinture asphaltique ou un "casseur de liaison" tel qu'on en utilise dans l'industrie de la fonderie. Un matériau possible est un mélange de cire et de graphite et un autre est du polytétrafluoroéthylène pulvérisé, un polyflurocarbone ou un matériau similaire de faible coefficient de frottement. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel - la figure unique est une vue partiellement en section transversale axiale, d'un ancrage d'un tendon dans une structure en béton armé selon l'invention. Dans une structure 1 en béton est noyée une trompette 2 ayant une partie tubulaire 3 s'effilant coniquement avec une extrémité étroite 4 et une extrémité large à laquelle il y a une bride 5 dont la face externe est à fleur avec une surface extérieure de la surface en béton. Cette trompette 2 est faite en acier. En aboutement sur la face externe de la bride 5, il y a une plaque d'ancrage 6 pour un tendon sous tension à plusieurs brins dont un seul élément 7 est montré pour la facilité. Un tel tendon, dans la pratique, peut se composer de tout nombre approprié de ces brins. L'extrémité de chaque brin 7 est ancrée dans la plaque d'ancrage 6 au moyen d'une cale conique fendue 8 qui est logée dans un perçage conique 9 dans la plaque d'ancrage. De tels moyens d'ancrage sont bien connus. Au centre de la plaque d'ancrage, il y a une ouverture 10 pour l'injection du matériau de jointoiement. Un logement 11 renferme la plaque d'ancrage et la scelle à la bride 5, pour protéger l'ancrage après injection. Les brins 7 du tendon convergent les uns vers les autres dans la trompette 2 et, à l'extrémité étroite, ils sont courbés, vers un déflecteur 12 décrit mieux ci-après, afin de s'étendre parallèlement les uns aux autres au loin de la plaque d'ancrage 6 et dans une gaine flexible 13 de polyéthylène de forte densité, qui s'étend sur toute la longueur du tendon. En dehors de la gaine 13 dans la structure en béton, il y a un tube en acier 14 qui est connecté à l'extrémité étroite 4 de la trompette par une bride 15. La gaine 13 s'étend dans l'extrémité étroite 4 de la trompette et se termine à une courte distance le long de la trompette, de cette extrémité étroite. Pour former un joint entre l'extrémité de la gaine et la face interne de la trompette, il y a une bague fendue élastique en acier 12 d'une taille telle qu'elle presse vers l'extérieur sur toute sa circonférence, contre la gaine 13, pressant la gaine 13 contre la face interne de la trompette. La bague 12 a une simple fente (non représentée) dans sa circonférence de façon à pouvoir agir élastiquement. La bague 12 sert également de déflecteur, comme on l'a mentionné ci-dessus, pour les brins 7, au point où ils se courbent à partir de leur orientation dans la trompette 2 jusqu'à leur orientation parallèle dans la gaine 13.Les brins 7 pressent ainsi la bague 12 vers l'extérieur et augmentent la force appliquée par la bague contre la gaine 13. La bague 12 est chanfreinée de manière appropriée à sa surface interne pour éviter de mordre dans les brins. Afin de localiser la bague 12 de manière amovible dans sa position à l'extrémité étroite du tube 3, la bride 15 porte des vis sans tête 16 qui sont vissées dans des trous dans la bride 15 et traversent des trous dans la trompette pour venir en engagement avec la surface externe de la gaine 13. La surface externe de la bague 12 a une gorge 18 de manière qu'un vissage dans la vis sans tête 16 produise un engagement de blocage, empêchant un mouvement axial de la bague 12. Ainsi, les vis 16 ne perturbe pas le joint de la gaine 13 contre le tube 3. Les vis n'empêchent pas l'enlèvement du tendon, comme on le décrira ci-dessous. Après avoir localisé le tendon et avoir mis les brins 7 sous tension au moyen d'un vérin appliqué à l'ancrage, le tendon est jointoyé par injection à travers l'ouverture 10 pour remplir la trompette 2 et la gaine 13 afin d'enfermer les brins 7 du tendon. Le matériau de jointoiement n'est pas représenté sur le dessin. L'injection peut alternativement se faire par la partie externe de la gaine. D'autres formes d'injection sont possibles. Une telle opération de jointoiement est bien connue et des matériaux de jointoiement de ciment durcissant sont connus et disponibles. Après injection, le logement 11 peut être installé pour protéger l'ancrage. Afin d'empêcher le matériau de jointoiement d'adhérer en permanence à la face intérieure de la trompette 2, cette face intérieure est pourvue, sur toute sa surface, d'un revêtement 17 qui sert à empêcher qu'une telle adhérence permanente ait lieu. Les matériaux appropriés pour ce revêtement sont des peintures asphaltiques telles que celles vendues par Lechler, Sama ou Sika, MOLYKOTE (dénomination commerciale), une peinture pulvérisée de PTFE (TEFLON - dénomination commerciale) utilisée en fonderie ou bien le matériau connu comme "casse-joint" c'est-à-dire tel que vendu par Thomson Water Seal et Sika. Un autre matériau possible est un mélange de graphite et de cire STRONGHOLD. De cette façon, on obtient de manière simple et économique un ancrage qui peut facilement être démonté. Pour enlever le tendon après avoir supprimé la tension, il est simplement nécessaire d'appliquer une force suffisante pour détacher le matériau de jointoiement de la face interne de la trompette 2. Le tendon, comprenant la gaine 13, peut alors être totalement enlevé. REVENDICATIONS 1. Ancrage pour un tendon amovible de renforcement dans une structure renforcée, du type où le tendon sous tension est ancré à un corps d'ancrage qui porte sur la structure renforcée et le tendon s'étend au loin du corps d'ancrage à travers une trompette qui est fixée dans la structure renforcée et s'effile dans une direction s'éloignant du corps d'ancrage jusqu'à une extrémité étroite, le tendon en dehors de ladite trompette étant entouré d'une gaine et étant enfermé dans la gaine et la trompette par un matériau injecté de jointoiement, caractérisé en ce que ledit matériau de jointoiement contacte la face interne de la trompette (7), un joint (12) est prévu pour sceller la gaine (13) à l'extrémité étroite (4) de la trompette afin d'empêcher l'échappement du matériau de jointoiement à cet emplacement et la face interne de la trompette (7) est traitée de manière que toute liaison entre le matériau de jointoiement et la trompette (7) puisse être cassée pour permettre d'enlever le tendon. 2. Ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint (12) est une bague élastique placée dans la gaine et pressant la gaine vers l'extérieur contre une surface interne de l'extrémité étroite (4) de la trompette. 3. Ancrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens (16) sont prévus pour localiser de manière amovible ladite bague (12) contre un mouvement en direction axiale du tendon. 4. Ancrage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en- ce que ladite bague (12) sert de déflecteur pour les éléments sous tension (7) du tendon au point où les éléments sous tension (7) se fléchissent afin de diverger les uns des autres dans la trompette. 5. Ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface interne de la trompette (7) est traitée pour créer une liaison cassable avec le matériau de jointoiement en lui appliquant un revêtement. 6. Structure renforcée, caractérisée en ce qu'elle contient au moins un tendon de renforcement sous tension et un ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes.