Brevet FR2721641A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne une tête de tirant d'ancrage. Des tirants d'ancrage sont très couramment utilisés dans le domaine du génie civil en général et plus particulièrement dans le domaine des mines, des carrières ou du bâtiment pour l'ancrage ou le soutènement provisoire ou définitif d'ouvrages, et notamment pour le maintien de rideaux de palpanches, L'ancrage de talus, de murs rocheux ou de tranchées, la stabilisation de fondations soumises à d'importantes charges excentrées ou la stabilisation d'enceintes de fouilles, ou encore la consolidation locale de parois. Chaque tirant d'ancrage comprend une barre généralement en acier, engagée dans un trou de forage ménagé dans le terrain et fixée à celui-ci soit au moyen d'un scellement réalisé par un coulis de ciment ou de résine, soit au moyen d'un système mécanique à expansion. Pour avoir une bonne adhérence au matériau coulé, la barre comporte une pluralité de nervures en saillie ou en empreinte. L'extrémité libre de la barre, qui dépasse du trou et traverse une paroi de l'ouvrage à ancrer, reçoit un ensemble apte à assurer l'arrimage de cette paroi, appelé "tête de tirant d'ancrage", constitué par une platine prenant appui contre la paroi et par des moyens de serrage de la platine contre la paroi, ces moyens étant très souvent constitués par un écrou engagé sur un filetage que comprend l'extrémité de la barre. Les barres actuellement employées présentent l'inconvénient de devoir être filetées à une ou à leurs deux extrémités pour recevoir la tête de tirant d'ancrage et éventuellement le système à expansion précité. Le filetage, réalisé sur la barre, diminue localement la section de la barre. Par conséquent, la résistance est moindre. La réalisation de ces filetages est coûteuse et oblige à transporter et à manipuler les barres, ce qui retarde leur mise en place et donc l'exécution des travaux. Lorsque la longueur d'ancrage est indéfinie (mauvaise connaissance préalable du terrain à soutenir), la technique des ancrages filetés ne peut pas être mise en oeuvre ; le filetage n'étant possible que sur une faible longueur (environ 20 cm), I'ajustage de la longueur du boulon n'est pas possible. Pour remédier à ces inconvénients, il a été conçu des barres comportant des nervures conformées pour réaliser un filetage sur lequel peut être vissé un écrou comportant un taraudage ayant un pas correspondant. Les barres peuvent être livrées en grande longueur et coupées sur le chantier et elles conservent la résistance de la barre sur toute la longueur. Ces barres sont elles-mêmes plus chères que le rond à béton classique car elles nécessitent une élaboration spécifique et présentent en plus l'inconvénient d'obliger à la réalisation coûteuse d'écrous spécifiques. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant une tête de tirant d'ancrage pouvant s'adapter sur une barre sans que la réalisation dans la barre d'un filetage ou de nervures définissant un filetage ne soit nécessaire. Cette tête de tirant d'ancrage doit en outre être d'un prix de revient peu élevé et conserver la résistance de la barre sur toute sa longueur. A cet effet, la tête de tirant d'ancrage qu'elle propose, destinée à la fixation d'un élément, tel une platine, sur un tirant d'ancrage ancré dans une paroi, est caractérisée en ce qu'elle comporte une douille d'un diamètre intérieur supérieur au diamètre d'encombrement du tirant d'ancrage, ayant une résistance à la traction supérieure à celle du tirant d'ancrage, présentant des aspérités sur au moins une partie de sa surface intérieure et dont la paroi présente au moins un taraudage radial, et au moins une vis coopérant avec ce dernier, de telle sorte que, I'extrémité du tirant d'ancrage étant engagée dans la douille, par serrage de la vis, cette extrémité est serrée contre les aspérités. Ainsi, la tête de tirant d'ancrage peut s'adapter sur tous types de barre d'ancrage. II suffit d'engager la tête de tirant d'ancrage sur l'extrémité de la barre et de serrer les vis. Le serrage est alors obtenu, quelque soit le type de barre: avec ou sans nervure et même avec ou sans filetage. Les aspérités permettent d'assurer un blocage suffisant de la barre dans la douille. Pour assurer une meilleure fixation de la tête de tirant d'ancrage sur la barre, les vis de serrage sont de préférence des vis à pointeau. II est avantageux de choisir des vis de serrage réalisées dans un acier ayant une dureté supérieure à celle de la barre. Ainsi, lors du serrage, les vis pénètrent le matériau de la barre et la fixation est meilleure. La bonne mise en oeuvre du blocage de la tête est garantie par le contrôle du vissage des vis de serrage par clef dynamométrique. Ce contrôle à la clef dynamométrique peut être avantageusement remplacé par l'utilisation de vis autocassantes, de préférence des vis à pointeau autocassantes. La rupture de ces vis intervient au moment de l'obtention du couple de serrage voulu. Quant aux aspérités de la surface intérieure de la douille, plusieurs formes de réalisation sont possibles. Dans une première forme de réalisation, elles sont formées par les extrémités de vis à pointeau faisant saillie radialement à l'intérieur de la douille. Dans une seconde forme de réalisation, elles sont obtenues en fixant à l'intérieur de la douille une ligne d'appui possédant un endentement ou un moletage, ou bien elles sont obtenues par endentement ou par moletage direct de la surface intérieure de la douille. Avantageusement, la surface extérieure de la douille est filetée à son extrémité destinée à faire face à la paroi et coopère avec une bague taraudée de rattrapage de jeu. La tête de tirant d'ancrage est alors mise en place sur le tirant d'ancrage, la bague étant vissée sur son extrémité et placée du côté de la paroi. Si un jeu apparaît, il suffit alors de tourner la bague pour rattraper ce jeu. Pour s'adapter à des inclinaisons variables de barres ancrées dans la paroi, I'extrémité de la douille faisant face à la paroi est avantageusement conformée en rotule, et l'élément fixé sur la paroi présente une forme complémentaire de celle de l'extrémité de la douille. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution d'une tête de tirant d'ancrage selon l'invention Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une tête de tirant d'ancrage fixée sur une barre ancrée dans une paroi Figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne ll-ll de la figure 1 ; Figures 3 et 4 sont des vues en coupe semblable à celle de la figure 2 de variantes d'exécution Figures 5 et 6 sont des vues en coupe longitudinale de deux autres formes d'exécution d'une tête de tirant d'ancrage selon l'invention. La figure 1 représente une paroi 1 dans laquelle a été ancrée une barre 2, ou tirant d'ancrage. Cette dernière a été placée dans un trou réalisé dans la paroi 1, puis scellée avec du mortier. La paroi 1 est recouverte d'une couche de béton 3 qu'il faut ancrer à cette paroi 1. Une platine 4 est dans ce but engagée sur l'extrémité libre de la barre 2 et une tête de tirant d'ancrage 5 vient bloquer la platine 4 sur la couche de béton 3. La tête de tirant d'ancrage 5 comporte une douille 6 et des vis à pointeau 7. La douille 6 est un tube cylindrique, de diamètre intérieur supérieur au diamètre d'encombrement de la barre 2. Sa résistance à la traction est supérieure à celle de la barre 2. Dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, la douille 6 présente quatre taraudages 8 radiaux, tous les quatre alignés sur une ligne parallèle à l'axe de la douille 6. Face à ces taraudages 8, sur la surface intérieure de la douille 6, une ligne d'appui 9 possédant un endentement est soudée. Cette ligne d'appui 9 s'étend sur toute la longueur de la douille 6. Quatre vis à pointeau 7 présentant un filetage correspondant aux taraudages 8 sont vissées dans ces derniers. Elles sont réalisées dans un acier ayant une dureté supérieure à celle du tirant d'ancrage 2. Lorsque la tête de tirant d'ancrage 5 est engagée sur l'extrémité libre de la barre 2 et au contact de la platine 4, son blocage est réalisé par le vissage successif de chacune des vis à pointeau qui pénètrent alors la barre 2. Les vis 7 utilisées sont autocassantes. Ainsi, lorsque le couple de serrage voulu est obtenu, la tête de ces vis casse. Ceci permet un contrôle visuel du serrage des vis 7. La figure 3 montre une variante de réalisation de la tête de tirant d'ancrage 5. Ici, les quatre taraudages 8 alignés sont remplacés par huit taraudages, quatre étant réalisés sur une ligne parallèle à l'axe de la douille 6, les quatre autres sur une autre ligne lui étant parallèle. Ces deux lignes et la ligne d'appui sont régulièrement réparties sur la douille et sont donc séparées par un angle d'environ 1200. La figure 4 montre une seconde variante de réalisation. Par rapport à la tête de tirant d'ancrage 5 de la figure 3, la ligne d'appui 9 possédant un endentement est remplacée par des vis à pointeau 7 dont la pointe fait saillie à l'intérieur de la douille 6. Ces pointes forment des aspérités sur la surface intérieure de la douille 6 et permettent un bon blocage de la tête de tirant d'ancrage 5 sur la barre 2. Toutes ces variantes, et bien sûr d'autres non décrites ici, peuvent coopérer avec une bague 11 de rattrapage de jeu (figure 5). L'extrémité de la surface extérieure de la douille 6 située du côté de la paroi 1 est alors filetée. Avant que la tête de tirant d'ancrage 5 soit engagée sur la barre 2, la bague 11 taraudée est vissée sur l'extrémité filetée de la douille 6. L'ensemble est alors engagé sur la barre 2, la bague 11 prenant alors appui sur la platine 4. La tête de tirant d'ancrage 5 est alors bloquée sur la barre 2 par serrage des vis à pointeau 7. Si, par la suite, un jeu apparaît entre la bague 11 et la platine 4 ou entre cette dernière et la couche de béton 3, il suffit alors de tourner la bague 11 pour rattraper ce jeu. La figure 6 montre une autre variante permettant de s'adapter à des barres 2 qui ne sortent pas de la paroi 1 perpendiculairement à la surface de la couche de béton 3. Une liaison rotule est alors réalisée entre la platine 4 et la tête de tirant d'ancrage 5. L'extrémité de la douille 6 faisant face à la paroi 1 est alors rotulée, et la platine 4 fixée sur la paroi 1 présente une forme complémentaire de celle de l'extrémité de la douille. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi, par exemple, au lieu d'être soudée, la ligne d'endentement peut être directement intégrée à la douille par un façonnage interne particulier de cette douille, tel que moletage, taraudage ou tout autre procédé réalisant cet endentement. Toute autre disposition relative des vis à pointeau et des aspérités peut convenir. Le nombre de ligne d'appui possédant un endentement ou un moletage n'est pas limité à un, mais peut être supérieur. REVENDICATIONS 1. Tête de tirant d'ancrage (5), destinée à la fixation d'un élément, tel une platine (4) sur un tirant d'ancrage (2) ancré dans une paroi (1), caractérisée en ce qu'elle comporte une douille (6) d'un diamètre intérieur supérieur au diamètre d'encombrement du tirant d'ancrage (2), ayant une résistance à la traction supérieure à celle du tirant d'ancrage, présentant des aspérités sur au moins une partie de sa surface intérieure et dont la paroi présente au moins un taraudage (8) radial, et au moins une vis (7) coopérant avec ce dernier, de telle sorte que l'extrémité du tirant d'ancrage (2) étant engagée dans la douille (6), par serrage de la vis (7), cette extrémité est serrée contre les aspérités. 2. Tête de tirant d'ancrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les vis de serrage (7) sont des vis à pointeau. 3. Tête de tirant d'ancrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les vis de serrage (7) sont réalisées dans un acier ayant une dureté supérieure à celle de la barre. 4. Tête de tirant d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les vis de serrage (7) sont des vis à pointeau autocassantes. 5. Tête de tirant d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des aspérités de la surface intérieure de la douille sont formées par les extrémités de vis à pointeau (7) faisant saillie radialement à l'intérieur de la douille. 6. Tête de tirant d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des aspérités de la surface intérieure de la douille sont obtenues en fixant à l'intérieur de la douille une ligne d'appui (9) possédant un endentement ou un moletage. 7. Tête de tirant d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les aspérités de la surface intérieure de la douille (6) sont obtenues par endentement ou moletage de cette surface. 8. Tête de tirant d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la surface extérieure de la douille (6) est filetée à son extrémité destinée à faire face à la paroi (i) et coopère avec une bague taraudée (11) de rattrapage de jeu. 9. Tête de tirant d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'extrémité de la douille (6) faisant face à la paroi (1) est avantageusement conformée en rotule, et en ce que l'élément (4) fixé sur la paroi présente une forme complémentaire de celle de l'extrémité de la douille.