Brevet FR2806428A1 — publié le 20010921

Procédé pour ancrer un nouveau câble à un massif diancrage préexistant sur lequel est déjà ancré un cable d'origine . La présente invention est relative aux procédés pour ancrer de nouveaux câbles à des massifs d'ancrage préexistants sur lesquels sont déjà ancrés des câbles d'origine. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour ancrer un nouveau câble à un massif d'ancrage préexistant sur lequel est déjà ancré un câble d'origine, ce massif d'ancrage préexistant présentant une face avant dans laquelle pénètrent des barres d'ancrage d'origine qui relient ledit massif d'ancrage préexistant au câble d'origine. Le câble en question peut être par exemple un câble porteur de pont suspendu. Dans un tel procédé, il est bien entendu possible de réutiliser les barres d'ancrage d'origine pour ancrer un nouveau câble identique au câble d'origine Mais ceci n'est pas toujours possible, notamment lorsque scellement des barres d'ancrage d'origine ne garantit pas une résistance suffisante ou lorsque 1e nouveau câble est différent du câble d'origine, par exemple parce qu'il comporte un nombre de brins différent du câble d'origine et/ou lorsqu'il supporte des efforts plus importants que le câble d'o.r#igine. On peut alors éventuellement être conduit à recréer entièrement un massif d'ancrage neuf, ce qui est particulièrement coûteux. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients, en proposant un procédé qui permette de remplacer un câble d'origine, notamment un câble porteur de pont suspendu, par un nouveau câble avant éventuellement des caractéristiques différentes du câble d'origine, tout en réutilisant le massif d'ancrage préexistant. A cet effet, selon l'invention, un procédé du genre en question est caractérisé en ce qu'il comporte au- moins étapes suivantes (a) couler un massif supplémentaire de béton en appui contre la face avant du massif d'ancrage préexistant englobant au moins partiellement les barres d'ancrage d'origine et en scellant de nouvelles barres d'ancrage dans ledit massif supplémentaire, le massif supplémentaire presentant alors une face avant qui est orientée vers le câble d'origine et sur laquelle sort accessibles nouvelles barres d'ancrage, (b) mettre en tension au moins certaines des barres d'ancrage d'origine, chacune entre le massif d'ancrage preexistant et un organe d'appui disposé contre la face avant du massif supplémentaire, de façon à mettre le massif supplémentaire en précontrainte, (c) et fixer le nouveau câble sur les nouvelles barres d'ancrage. Grâce à ces dispositions, le massif d'ancrage préexistant est réutilisé pour la fixation du nouveau câble, et de plus, on réutilise également les barres d'ancrage d'origine pour créer une précontrainte dans massif d'ancrage supplémentaire, d'une façon particulièrement économique. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - l'étape (c) est suivie par une étape finale consistant à enlever le câble d'origine ; - le câble d'origine et le nouveau câble sont des câbles porteurs de pont suspendu ; - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on crée une gaine autour des barres d'ancrage d'origine à l'extérieur du massif d'ancrage préexistant, de façon que lesdites barres d'ancrage d'origine n'adhèrent pas au béton du massif supplémentaire ; - le câble d'origine comporte plusieurs brins qui sont fixés chacun à un culot lui-même fixé à plusieurs barres d'ancrage d'origine, l'étape (a) étant précédée d'une étape initiale au cours de laquelle fixe des rallonges filetées à chaque barre d'ancrage d'origine, puis on recouvre d'une matière aisément déformable les barres d'ancrage d'origine à l'extérieur du massif d'ancrage préexistant ainsi que les culots d'ancrage et moins une partie des rallonges ; au cours de l'étape (a), on noie partiellement chaque rallonge filetée dans le massif supplémentaire de façon qu'elle soit accessible sur 1a face avant dudit massif supplémentaire ; et au cours de l'étape (b), on fixe contre la face avant du massif supplémentaire des plaques d'appui qui sont traversées chacune par un brin du câble d'origine et par les rallonges filetées des barres d'ancrage d'origine fixées à ce brin, chaque plaque d'appui etant appliquée contre 1a face avant du massif supplémentaire au moyen d'écrous vissés sur les rallonges filetées des barres d'ancrage d'origine correspondantes de façon à mettre lesdites barres d'ancrage d'origine en tension pour créer une précontrainte dans le massif supplémentaire ; - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on met en place au moins un câble de précontrainte transversal dans une direction transversale parallèle aux barres d'ancrage, et au cours de l'étape (c), on met en tension ledit câble de précontrainte transversal entre deux organes d'appui qui sont disposés de part et d'autre du massif supplémentaire de façon à créer précontrainte dudit massif supplémentaire au moins dans ladite direction transversale ; - ledit câble de précontrainte transversal presente un tracé courbe ayant une concavité orientée vers l'arrière, de façon à générer une poussée vers l'arrière ; - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on met en place au moins un câble de précontrainte longitudinal sensiblement parallèle aux barres d'ancrage et on scelle ce câble de précontrainte longitudinal dans un forage préalablement percé dans le massif d'ancrage préexistant, et au cours de étape (c), on met en tension ce câble de précontrainte longitudinal entre massif d'ancrage préexistant et un organe d'appui solidarisé avec le massif supplémentaire au niveau de la face avant dudit massif supplémentaire, façon créer une précontrainte dudit massif supplémentaire sensiblement parallelement aux barres d'ancrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de 1a description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. les dessins la figure 1 est une vue schématique d'un pont suspendu sur lequel peut être mis en ceuvre le procédé selon l'invention lors du remplacement des câbles porteurs, - les figures 2 à 5 sont des vues en coupe montrant l'un des massifs d'ancrage de l'un câbles porteurs du pont suspendu de la figure 1, cours de différentes étapes successives de mise en oeuvre du procédé selon 'invention, - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI la figure 5, - et la figure 7 est une vue similaire aux figures 2 à 5, montrant l'état final du massif d'ancrage après mise en #uvre du procédé selon l'invention. les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Comme représenté sur la figure 1, le procédé selon l'invention peut notamment s'appliquer à un pont suspendu 1 dont le tablier 2 est porté par des suspentes 3 reliées généralement à deux câbles porteurs parallèles 4 qui passent sur des piliers 5 et qui sont ancrés chacun à leurs deux extrémités sur des culées 6. Comme représenté sur la figure 2, chaque câble porteur 4 est constitué par un grand nombre de torons d'acier 7, dont uniquement trois sont représentés sur la figure 2 pour plus de clarté. Au niveau des culées 6, chacun de ces torons 7 est ancré à un culot d'ancrage 8 qui est lui-même fixé, par exemple au moyen de trois barres ancrage 9 en acier, à un caisson d'acier 10 appartenant à massif d'ancrage 11 et disposé près de la face avant lla de ce massif. Dans l'exemple représenté, les barres d'ancrage 9 sont filetées et sont fixées aux culots 8 et au caisson acier 10 par l'intermédiaire d'écrous 12 qui sont vissés deux extrémités desdites barres d'ancrage et qui s'appuient les uns contre le caisson d'acier et les autres contre des plaques d'appui 8a disposées elles-mêmes en butée contre les culots d'ancrage 8. Par ailleurs, le caisson d'acier 10 est lui-même ancré dans le massif de béton armé 11 au moyen de barres d'ancrage supplementaires 13 qui sont scellées dans ce massif. Lorsqu'on veut remplacer les câbles porteurs 4 du pont suspendu, on peut procéder comme suit - on accouple des rallonges filetées 1 en acier aux extrémités libres des barres d'ancraqe 9, moyen de manchons 15 filetés intérieurement, - on applique de la mousse "Néoprène" ou autre matériau aisément déformable de façon à gainer les barres d'ancrage 9, les culots 8, les plaques d'appui 8a, les boulons 12 vissés contre ces plaques d'appui, les manchons 15, et au moins une partie des rallonges filetées 14, lesquelles peuvent aussi être disposées dans un conduit en polyéthylène, - comme représenté sur la figure 3, on met ensuite en place de nouvelles barres d'ancrage filetées 16 en acier qui sont maintenues en position par cales (non représentées) et qui s'étendent sensiblement parallèlement aux barres d'ancrage d'origine 9, ces nouvelles barres d'ancrage pouvant le cas échéant être reliées deux à deux à leur extrémité proche du caisson d'acier par des plaques d'ancrage 17 en acier qui sont traversées par lesdites nouvelles barres d'ancrage 16 et sont reliées à celles-ci au moyen d'écrous 18, - comme représenté sur 1a figure on peut également sceller, dans des forages 19 préalablement percés dans 1e massif de béton armé 11, câbles de précontrainte longitudinaux 20 qui s'étendent vers le câble porteur 4 jusqu'à un ancrage 21 situé à une certaine distance de la face avant lla du massif d'ancrage 11, ces câbles de précontrainte 20 étant initialement maintenus en place par calage ou similaire, - on peut également mettre en place des câbles de précontrainte transversaux 22 de préférence gainés, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement aux barres ancrage 9, de préférence en présentant une certaine courbure dont le centre de courbure est dirigé vers le massif d'ancrage 11, cette précontrainte transversale permet de solidariser le nouveau massif d'ancrage aux murs -l'ancien massif et 1e tracé courbe vient produire une poussée vers l'arrière qui est équivalente à la précontrainte supplémentaire introduite dans la direction longitudinale, ces câbles de précontrainte transversaux 22 s étendant entre deux ancrages 23 qui peuvent être par exemple scellés dans des bossages de béton coulés sur les faces extérieures de deux voiles de béton 25 qui prolongent le massif d'ancrage 11 vers l'avant - on coule un massif de béton supplémentaire 26 entre les deux voiles 25, ce massif supplémentaire prenant appui contre la face avant 11a du massif d'ancrage préexistant 11 et ledit massif supplémentaire s étendant vers l'avant jusqu'aux ancrages 21 des câbles de précontrainte longitudinaux 20 de façon que les extrémités libres des rallonges filetées 14 et des nouvelles barres d'ancrage 16 fassent saillie vers l'avant à partir de la face avant 26a du massif supplémentaire, - on met en tension les câbles de précontrainte transversaux 22, de façon à générer une précontrainte dans le massif supplémentaire 26 sensiblement perpendiculairement aux barres d'ancrage 9, et en direction du massif d'ancrage d'origine 11, - on met en tension les câbles de précontrainte longitudinaux 20 de façon à générer une précontrainte dans le massif d'ancrage supplémentaire 26 dans une direction longitudinale sensiblement parallèle aux barres d'ancrage 9, 16, comme représenté sur les figures S et on met en place au niveau de chaque toron 7, une plaque d'appui 27 en acier qui est appliquée contre la face avant 26a du massif supplémentaire 26 et qui présente, d'une part, trois trous 27a traversés respectivement par les trois rallonges filetées 14 correspondant au toron 7 considéré, d'autre part, une fente débouchante 27b qui est engagée sur le toron 7 considéré (voir figure 6), - on visse des écrous 28 sur les rallonges filetées 14, contre chaque plaque d'appui 27, de façon à mettre en tension lesdites rallonges filetées et les barres d'ancrage d'origine 9, pour générer une précontrainte dans le massi supplémentaire 26 dans la direction longitudinale (grâce ' la pose de la mousse "Néoprène" sur les barres d'ancrage d'origine, les culots d'ancrage et les rallonges, c'est l'ensemble du massif supplémentaire 26 qui est ainsi mis en précontrainte), - on fixe de nouveaux culots d'ancrage 29 aux extrémités libres des nouvelles barres d'ancrage 16, au moyen d'ecrous 30, et on fixe au nouveau culot d'ancrage 29 de nouveaux torons d'acier 30 constituant un nouveau câble porteur - on coupe les torons de l'ancien câble porteur, et on noie de préférence extrémités libres des rallonges filetées 14 et des torons 7 dans un béton de remplissage 32. Avantageusement, le serrage écrous 28 sur les rallonges filetées 14 est réalisé façon qu'au moins après découpe des anciens. torons 7, anciennes barres d'ancrage 9 soient soumises à des contraintes de traction sensiblement égales aux contraintes de traction de service qu'elles subissaient à l'origine temps normal lorsqu'elles retenaient l'ancien câble porteur 4. REVENDICATIONS 1. Procédé pour ancrer un nouveau câble (31) à un massif d'ancrage préexistant (11) sur lequel est déjà ancré un câble d'origine (4), ce massif d'ancrage préexistant présentant une face avant (lia) dans laqueiïe penètrent des barres d'ancrage d'origine (9) qui relient ledit massif d'ancrage préexistant au câble d'origine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes (a) couler un massif supplémentaire ( de béton en appui contre 1a face avant (lia) du massif d'ancrage préexistant en englobant au moins partiellement les barres d'ancrage d'origine (9) et en scellant de nouvelles barres d'ancrage (16) dans ledit massif supplémentaire, le massif supplémentaire (26) présentant alors une face avant (26a) qui est orientée vers le câble d'origine (4) et sur laquelle sont accessibles les nouvelles barres d'ancrage, (b) mettre en tension au moins certaines des barres d'ancrage d'origine (9), chacune entre le massif d'ancrage préexistant (11) et un organe d'appui (27) disposé contre la face avant (26a) du massif supplémentaire, de façon à mettre le massif supplémentaire (26) en précontrainte, (c) et fixer le nouveau câble (31) sur les nouvelles barres d'ancrage (16). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape (c) est suivie par une étape finale consistant à enlever le câble d'origine (4). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le câble d'origine (4) et le nouveau câble (31) sont des câbles porteurs de pont suspendu (1). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape (a.) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on crée une gaine autour des barres d'ancrage d'origine (9) à l'extérieur du massif d'ancrage préexistant (11) de façon que lesdites barres d'ancrage d'origine n'adhèrent pas au beton du massif supplémentaire (26). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel - le câble d'origine (4) comporte plusieurs brins qui sont fixés chacun à un culot (8) lui-meme fixé à plusieurs barres d'ancrage d'origine (9), - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on fixe des rallonges filetées (14) à chaque barre d'ancrage d'origine (9), puis on recouvre d'une matière aisément déformable les barres d'ancrage d'origine à l'extérieur du massif d'ancrage préexistant ( 1) ainsi que les culots d'ancrage (8) et au moins une partie des rallonges (14), - au cours de l'étape (a), on noie partiellement chaque rallonge filetée (14) dans le massif supplémentaire ( 6) de façon qu'elle soit accessible sur la face avant (26a) dudit massif supplémentaire, _ et au cours de l'étape (b), on fixe contre la face avant (26a) du massif supplémentaire des plaques d'appui (27) qui sont traversées chacune par un brin (7) du câble d'origine et par les rallonges filetées (14) des barres d'ancrage d'origine (9) fixées à ce brin, chaque plaque d'appui (27) étant appliquée contre la face avant (26a) du massif supplémentaire au moyen d'écrous (28) vissés sur les rallonges filetées (14) des barres d'ancrage d'origine correspondantes de façon à mettre lesdites barres d'ancrage d'origine en tension pour créer une précontrainte dans le massif supplémentaire. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on met en place au moins un câble de précontrainte transversal (22) dans une direction transversale non parallèle aux barres d'ancrage (9, 16), - et au cours de l'étape (c), on met en tension ledit câble de précontrainte transversal (22) entre deux organes appui (23) qui sont disposés de part et d'autre du massif supplémentaire (26) de façon à créer précontrainte dudit massif supplémentaire au moins dans ladite direction transversale. . Procédé selon la revendication 6, dans lequel ledit câble de précontrainte transversal (29) présente tracé courbe ayant une concavité orientée vers l'arrière, de façon à générer une poussée vers l'arrière. 8. Procédé selon l'une quelconque revendications précédentes, dans lequel - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on met en place au moins un câble précontrainte longitudinal (20) sensiblement parallèle barres d'ancrage (9, 16) et on scelle ce câble de précontrainte longitudinal dans un forage (19) préalablement percé dans le massif d'ancrage préexistant (11), - et au cours de l'étape (c), on met en tension ce câble de précontrainte longitudinal (20) entre le massif d'ancrage préexistant (11) et un organe d'appui (21) solidarisé avec le massif supplémentaire au niveau de la face avant (26a) dudit massif supplémentaire, de façon à créer une précontrainte dudit massif supplémentaire sensiblement parallèlement aux barres d'ancrage.