Brevet FR2798409A1 — publié le 20010316

SYSTELE DE CONNEXION D'UN CABLE A UNE STRUCTURE D'OUVRAGE DE CONSTRUCTION La présente invention est relative à un système de connexion entre un câble pour structure d'ouvrage construction et un élément de cette structure, le câble comprenant au moins un fil. La présente invention concerne en particulier câbles constitués d'un certain nombre de brins eux-mêmes rassemblant plusieurs fils, qui sont sollicités notamment en traction dans les structures d'ouvrage de construction telles que des plates-formes offshore à lignes tendues, ponts suspendus ou haubanés. Les systèmes de connexion sont nécessaires pour ancrer les câbles par exemple au fond de la accessibilité de ces systèmes n'est alors pas toujours aisée, ce qui rend leur mise en place coûteuse. L'invention a pour but de fournir un système connexion dans lequel les fils sont fermement ancrés pour résister notamment aux efforts de traction et ce, par moyens simples, efficace et peu coûteux. A cet effet, selon l'invention, un système de connexion du genre en question est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend - un dispositif de serrage qui est lié à l'élément structure, et - un dispositif de transmission d'efforts transmet les efforts de serrage du dispositif de serrage câble et qui loge ledit au moins un fil du câble, et en ce que ledit au moins un fil est collé dans le dispositif de transmission d'efforts. Ainsi, grâce à ces dispositions, chaque fil du câble est fermement et simplement retenu lorsque ce fil est mis traction. Dans des modes de réalisation préférés de l'armature selon 'invention, on a recours en outre à l'une et/ou a l'autre des dispositions suivantes - le dispositif de serrage comprend au moins deux clavettes d'un mors qui sont en appui sur le dispositif de transmission d'efforts et des moyens de mise en compression du mors ; - les moyens de mise en compression comportent un fourreau dont la paroi intérieure est de forme convergente en direction d'une extrémité du fourreau, les clavettes mors étant de forme complémentaire à celle de ladite paroi intérieure et étant montées dans le fourreau pour être serrées par effet de coin dans le fourreau ; - les clavettes sont de section longitudinale sensiblement de forme triangulaire ; - le dispositif de transmission comprend au moins deux plaquettes, chacune des plaquettes portant au moins canal forme complémentaire à au moins une partie de la forme de la section transversale du fil, les plaquettes étant montées en regard pour que les canaux des plaquettes forment au moins un passage dans lequel est logé ledit moins un fil ; - une pluralité de fils est logée dans plusieurs passages eux-mêmes délimités par plusieurs plaquettes qui sont empilées les une sur les autres pour former au moins un brin ; - les clavettes recouvrent en totalité la surface extérieure d'un tronçon du brin ; - le dispositif de transmission comprend au moins un manchon cylindrique dans lequel est logé ledit au moins un fil ; - ledit au moins un fil est emmanché de force dans ledit au moins un manchon ; - une pluralité de manchons sont montés adjacents les uns aux autres dans les clavettes ; - les fils sont réalisés en matériau composite à base de fibres de carbone ; et - les fils sont des fils pleins. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante de deux ses formes de réalisation, données à titre d'exemples limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique générale d'une plate-forme offshore comprenant des câbles ancrés par des systèmes de connexion selon présente invention ; - la figure 2 est vue en perspective d'une première forme de réalisation de l'un des systèmes de connexion de la figure 1 selon la présente invention ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée des seules plaquettes du système la figure 2 ; - la figure 4 est une en coupe longitudinale du système de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une deuxième forme de réalisation de l'un des systèmes de connexion de la figure 1 selon la présente invention ; et - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale du système de la figure 5. La structure d'ouvrage de construction 1 représentée à la figure 1 et dans laquelle sont intégrés plusieurs systèmes de connexion selon la présente invention, prend par exemple la forme d'une plate-forme offshore. Cette plate- forme comporte classiquement une partie supérieure 2 qui est généralement située au dessus du niveau de la mer et qui est ancrée dans le fond 3 de la mer par des séries 4, 5 de câbles 6. Chaque câble est tendu entre un élément constitutif 7 de plate-forme 1, par exemple à des poutres de la partie supérieure 2, et un massif d'ancrage situé au fond 3 de la au moyen de systèmes de connexion 10 qui vont être décrits ' après. Chaque câble est soumis à des efforts de traction importants tout en étant très resistants à la fatigue et à la corrosion. Chaque câble 6 est constitué, de manière connue en soi, d'un faisceau de plusieurs brins qui sont eux-mêmes réalisés à partir d'une série de fils élémentaires 9. Le lecteur appréciera dans la suite que chaque câble peut être réduit à un brin ou même à un fil élémentaire. Comme cela est plus particulièrement visible sur les figures 2 et 4, chaque brin est constitué un ensemble de fils 9 sont par exemple parallèles entre eux au niveau de leurs extrémités. Le brin ainsi formé peut être réuni à d'autres brins pour former le câble 6. Chaque fil 9 est réalisé en matériau métallique ou en matériau composite composé de fibres unidirectionnelles noyées dans une matrice de résine. Les fibres unidirectionnelles sont de préférence en carbone et peuvent être des fibres à haute résistance ou fibres à haut module sont noyées dans une matrice époxyde réticulée, obtenue par exemple par un procédé de pultrusion. Avantageusement, les fils 9 sont de forme cylindrique à base circulaire et sont des fils pleins. Ils peuvent être également de tout autre profil, tel qu'un profil carre ou hexagonal. Le système de connexion 10 selon la présente invention comprend un dispositif de serrage 11 qui est lié à l'élément structure 7 et un dispositif de transmission d'efforts 12. Ce dispositif de transmission est soumis aux forces de serrage exercées uniformément par le dispositif de serrage 11 et transmet ces forces aux fils 9 du brin qui sont ainsi fermement serrés. Le dispositif de transmission 12 consiste, dans le premier mode réalisation, en un certain nombre plaques 15 entre lesquelles sont logés les fils 9. Chacune des plaques 15 est sensiblement de forme rectangulaire et possède une face supérieure une face inférieure 17 sensiblement plane et des bords longitudinaux 18, pris suivant l'épaisseur de la plaque, de forme courbe de manière à ce que l'ensemble des plaquettes une fois superposées les unes aux autres, forment un cylindre à base circulaire. Ainsi, chaque plaquette 15 constitue en quelque sorte une tranche longitudinale d'un cylindre qui est de faible épaisseur par rapport à sa longueur. Chacune des faces supérieure 16 et inférieure 17 des plaquettes 15 possède un canal 20. La section transversale des canaux 20 est voisine de la demi-section transversale des fils 9. Les canaux 20 d'une face supérieure 16 d'une plaquette 15 sont en regard des canaux 20 d'une face inférieure 17 de la plaquette 15 suivante. Les canaux 20 définissent ainsi deux à deux des passages 21 dont la section transversale est complémentaire de celle des fils 9. Les plaquettes 15 sont réalisées en matériau métallique ou en matériau composite ou organique. Le dispositif de serrage 11 est constitue d'un mors 25 et de moyens 26 qui prennent ici la forme d' fourreau pour mettre en compression le mors 25. mors 25 possède plusieurs clavettes 27. L'ensemble des clavettes 27 définissent un cylindre à base annulaire possédant une extrémité proximale 28 et une extrémite distale 29. Le diamètre intérieur de ce cylindre est proche du diamètre de l'empilement cylindrique des plaquettes 15. L'épaisseur de la paroi au niveau de l'extrémité proximale 28 est supérieure à l'épaisseur de la paroi niveau de l'extrémité distale 29. L'extrémité proximale est l'extrémité sur laquelle font saillie les extrémités des fils 9 tandis que l'extrémité distale est celle à partir de laquelle s'étendent les fils direction du reste de l'ouvrage de construction. Ainsi, chaque clavette 27 possède une face intérieure 30 en appui sur les plaquettes 15 une face extérieure 31 convergente en direction de la face intérieure 30. Le fourreau 26 est un cylindre à base annulaire dont la paroi intérieure 32 est de forme complémentaire de celle de la paroi extérieure du cylindre défini par les clavettes 27. Ainsi, le manchon 26 possède une première extrémité ou extrémité distale 33 dont l'ouverture est diamètre inférieur à l'ouverture de la deuxième extrémité ou extrémité proximale 34 de ce manchon. conséquent, la paroi intérieure 32 fourreau est de forme tronconique et est complémentaire de la forme extérieure elle-même tronconique, du cylindre défini par l'ensemble des clavettes 27. Le diamètre de l'ouverture de l'extrémite 33 est légèrement supérieur au diamètre du cylindre défini par l'empilement des plaquettes 15. Pour réaliser le système de connexion précédemment décrit, de la colle est appliquée dans chacun canaux 20 des plaquettes 15, puis les fils 9 sont mis place dans ces canaux et les plaquettes 15 sont empilées les unes sur les autres. L'empilement ainsi réalisé est alors inséré dans les clavettes 27. L'ensemble est ensuite enfilé dans le fourreau 26 par l'extrémité proximale 34, dont l'ouverture est de grand diamètre. Les clavettes 27 sont mises en compression par effet de coin entre leur surface extérieure et la face intérieure du fourreau 26 de sorte qu'une force de serrage prédéterminée est appliquée sur les plaquettes 15 et est transmise aux fils 9. I1 suffit ensuite de procéder au séchage de la colle. La force de serrage prédéterminée sur les fils 9 est fonction de la pente de chacune des faces inclinées des clavettes et du fourreau et de la force avec laquelle les clavettes 27 sont insérées dans le fourreau 26. Ainsi, chaque fil 9 d'un brin est fermement ancré pour résister par exemple à des forces de traction. Dans le mode de réalisation précédemment décrit, les plaquettes 15 du dispositif de transmission d'efforts occupent tout le volume intérieur du cylindre défini par clavettes 27. Dans le deuxième mode de réalisation représenté figures 5 et 6, le système de connexion 50 ne diffère de celui précédemment décrit que par la forme du dispositif de transmission d'efforts 52, les autres éléments constitutifs sont semblables et portent des références numériques identiques. Le dispositif de transmission 52 n'occupe plus tout le volume intérieur du cylindre défini par les clavettes 27 du mors 25. Ce dispositif consiste en une pluralité de manchons métalliques 55 par exemple réalisés en aluminium Les manchons 55 sont de diamètre intérieur sensiblement identique au diamètre des fils 9 de manière à emmancher force fils dans les manchons. Le diamètre extérieur des manchons est faible par rapport au diamètre intérieur du cylindre délimité par les clavettes 27. fils 9 sont en outre collés à l'intérieur des manchons 55. Ces manchons sont réalisés en matériau à limite élastique basse, possédant une certaine plasticité. montage du système de connexion 50 est sensiblement identique au montage du système du premier mode de réalisation. Les manchons 55 sont tangents les uns aux autres a l'intérieur des clavettes, chacun des manchons 55 étant contact avec les manchons adjacents ou une clavette selon trois génératrices. En fait, lors du serrage, les manchons sont légèrement écrasés de sorte que chaque manchon est contact suivant trois surfaces. Seule une partie d'entre eux, les manchons périphériques, sont en contact avec les clavettes. En variante, les manchons peuvent être collés entre eux en comblant les interstices existant entre les manchons. Dans encore une autre variante, les manchons 55 sont en section transversale, de forme extérieure non circulaire mais voisine d'un losange ou autre de manière à juxtaposer aisément les manchons. REVENDICATIONS 1. Système de connexion entre un câble pour structure d'ouvrage de construction (1) et un élément (7) de cette structure, le câble (6) comprenant au moins fil (9) caractérisé en ce que le système (10;50) comprend - un dispositif de serrage (11) qui est lié à l'élément (7) de structure, - un dispositif de transmission d'efforts (12;52) qui transmet les efforts de serrage du dispositif de serrage (11 au câble (6) et qui loge ledit au moins un fil (9) du câble (6), et ce que ledit au moins un fil (9) est collé dans le dispositif de transmission d'efforts (12;52). 2. Système de connexion selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de serrage (11) comprend au moins deux clavettes (27) d'un mors (25) qui sont en appui sur le dispositif de transmission d'efforts (12;52) et des moyens mise en compression du mors (25). 3. Système de connexion selon la revendication 2, dans lequel les moyens de mise en compression (26) comportent un fourreau dont la paroi intérieure (32) est de forme convergente en direction d'une extrémité (33) du fourreau, les clavettes (27) du mors (25) étant de forme complémentaire à celle de ladite paroi intérieure (32) et etant montées dans le fourreau (26) pour être serrées par effet de coin dans le fourreau. 4. Système de connexion selon la revendication 3, dans lequel les clavettes (27) sont de section longitudinale sensiblement de forme triangulaire. 5. Système de connexion selon la revendication dans lequel le dispositif de transmission (12) comprend moins deux plaquettes (15), chacune des plaquettes (15) portant au moins un canal (20) de forme complémentaire à au moins une partie de la forme de la section transversale fil (9) les plaquettes (15) étant montées en regard pour que les canaux (20) des plaquettes (15) forment au moins passage (21) dans lequel est logé ledit au moins un fil 6. Système de connexion selon la revendication dans lequel une pluralité de fils (9) est logée dans plusieurs passages (21) eux-mêmes délimités par plusieurs plaquettes (11) qui sont empilées les une sur les autres pour former au moins un brin. 7. Système de connexion selon la revendication 6, dans lequel les clavettes (27) recouvrent en totalité la surface extérieure d'un tronçon du brin. 8. Système de connexion selon la revendication dans lequel le dispositif de transmission (52) comprend moins manchon cylindrique (55) dans lequel est logé ledit au moins un fil (9). 9. Système de connexion selon la revendication 8, dans lequel ledit au moins un fil (9) est emmanché de force dans ledit au moins un manchon (55). 10. Système de connexion selon la revendication 9, dans lequel une pluralité de manchons (55) sont montés adjacents les uns aux autres dans les clavettes (27). 11. Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel les fils (9) sont réalisés en matériau composite à base de fibres de carbone. 12. Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, dans lequel les fils (9) sont des fils pleins.