Brevet FR2855542A1 — publié le 20041203

Procédé de surblocage d'au moins un toron dans un bloc d'ancrage et système de surblocage d'au moins un toron dans un bloc d'ancrage La présente invention se rapporte à un procédé de surblocage d'au moins un toron dans un bloc d'ancrage et à un système de surblocage d'au moins un toron dans un bloc d'ancrage. Plus particulièrement, l'invention vise un procédé 10 de surblocage d'au moins un toron dans un bloc d'ancrage par serrage radial du toron par un mors tronconique qui entoure ledit toron et qui est logé dans un évidement tronconique de forme complémentaire réalisé dans le bloc d'ancrage. De manière connue en soi, un toron est constitué par 15 un fil ou par une pluralité de fils torsadés destinés à être tendus notamment en vue d'assurer la précontrainte d'un corps en béton ou la suspension d'un ouvrage tel qu'un pont (hauban). Le blocage ou serrage préalable du toron avant son 20 surblocage dans le bloc d'ancrage est assuré par la traction du câble lui-même et au moins en partie par application d'une poussée axiale sur une grande base dudit mors. Cette poussée axiale permet d'assurer un serrage cône sur cône dudit mors avec le bloc d'ancrage en provoquant ainsi un 25 serrage radial du toron. Afin de garantir un non glissement du toron par rapport au mors qui l'entoure, une opération de sécurisation, appelée surblocage, permet de garantir la tenue du mors autour du toron au cours de la vie de l'ouvrage sur lequel est tendu ledit toron. Cette opération de surblocage est actuellement effectuée au moyen de coups de marteau portés directement sur la grande base dudit mors afin de le déplacer sur quelques millimètres dans son logement afin de garantir une précontrainte radiale sur le toron. Néanmoins, cette / opération de surblocage effectuée par un opérateur frappant à coups de marteau sur le mors ne permet pas de garantir avec exactitude que le déplacement du mors d'ancrage dans son logement a été suffisant pour que ledit mors trouve une 5 position dite finale c'est-à-dire une position que ledit mors est destiné à trouver lors du chargement maximum supporté par ledit toron. Par ailleurs, cette opération de sécurisation au moyen de coups de marteau n'est généralement pas adaptée 10 lorsque ledit mors d'ancrage est difficilement accessible, notamment dans les structures d'ouvrage exiguës. La présente invention a notamment pour but de perfectionner ces procédés de surblocage notamment de façon à ce que l'opérateur soit sûr que ledit mors d'ancrage a 15 atteint sa position de surblocage. A cet effet, selon l'invention, un procédé de surblocage du genre en question est caractérisé en ce que qu'il comprend les étapes suivantes: on utilise un dispositif à cartouche explosive 20 comprenant une masselotte destinée à être propulsée par l'explosion!de la cartouche, - on dispose un dispositif de transmission d'efforts entre la masselotte du dispositif à cartouche explosive et le mors tronconique, et - on actionne la cartouche explosive pour propulser la masselotte contre le dispositif de transmission d'efforts qui appui à son tour contre le mors tronconique pour l'enfoncer dans l'évidement tronconique du bloc d'ancrage en provoquant un surblocage du toron par serrage radial du mors 30 tronconique. Dans des modes de réalisation préférés de ce procédé, selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des étapes suivantes: - on utilise un dispositif à cartouche de gaz à haute pression; - on utilise un dispositif de transmission d'efforts qui comprend: e un corps délimitant une chambre intérieure qui s'étend entre un premier orifice raccordé à un embout du dispositif à cartouche explosive à partir duquel est propulsée la masselotte et un deuxième orifice, et a un organe de percussion qui comprend, d'une 10 part, une première portion logée dans la chambre intérieure du corps et qui présente un diamètre supérieur au deuxième orifice, ladite première portion étant destinée à être percutée par la masselotte, et d'autre part, une deuxième portion solidaire de la première portion et qui est montée 15 coulissante dans le deuxième orifice, ladite deuxième portion présentant une extrémité libre destinée à coopérer avec le mors tronconique; et - un ressort de compression est interposé entre la première portion de l'organe de percussion et la chambre 20 intérieure du corps. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un système de surblocage d'au moins un toron dans un bloc d'ancrage par serrage radial du toron par un mors tronconique qui entoure ledit toron et qui est logé dans un 25 évidement tronconique de forme complémentaire réalisé dans le bloc, caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif à cartouche explosive comprenant une masselotte destinée à être propulsée par l'explosion de la cartouche, et - un dispositif de transmission d'efforts destiné à coopérer avec la masselotte du dispositif à cartouche explosive pour permettre lors de l'explosion de la cartouche explosive une propulsion de la masselotte contre ledit dispositif de transmission d'efforts qui appui à son tour contre le mors tronconique pour l'enfoncer dans l'évidement tronconique du bloc d'ancrage en provoquant un surblocage du toron par serrage radial du mors tronconique. Dans des modes de réalisation préférés du système de 5 surblocage, selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - le dispositif de transmission d'efforts comprend: * un corps délimitant une chambre intérieure qui 10 s'étend entre un premier orifice raccordé à un embout du dispositif à cartouche explosive à partir duquel est propulsée la masselotte et un deuxième orifice, et * un organe de percussion qui comprend, d'une part, une première portion logée dans la chambre intérieure 15 du corps et qui présente un diamètre supérieur au deuxième orifice, ladite première portion étant destinée à être percutée par la masselotte, et d'autre part, une deuxième portion solidaire de la première portion et qui est montée coulissante dans le deuxième orifice, ladite deuxième 20 portion présentant une extrémité libre destinée à coopérer avec le mors tronconique; - un ressort de compression est interposé entre la première portion de l'organe de percussion et la chambre intérieure du corps; et le corps du dispositif de transmission d'efforts est formé par un premier carter qui comprend le premier orifice et par un deuxième carter solidaire dudit premier carter et qui comprend le deuxième orifice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe partielle du système de surblocage selon l'invention lors de son utilisation pour surbloquer un mors qui entoure un toron dans un bloc d'ancrage; et - la figure 2 est une vue en coupe agrandie du dispositif de transmission d'efforts du système de surblocage conforme à l'invention. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un système de surblocage 1 adapté pour surbloquer au moins un toron 2 dans un bloc d'ancrage 3 par serrage radial du toron par un mors d'ancrage 4 qui entoure ledit toron 2 et qui est logé dans un évidement tronconique 5 réalisé dans le bloc d'ancrage 3. 15 Le toron 2 peut être composé d'un seul brin ou d'une pluralité de brins torsadés. Comme on peut le voir plus en détail sur la figure 2, le mors d'ancrage 4 peut être formé par un mors d'ancrage fendu ou par une pluralité de clavettes 4a, 4b, par exemple 20 au nombre de deux, de forme sensiblement semi cylindrique et tronconique. La portion la plus étroite du mors tronconique 4, formée par les clavettes 4a, 4b, est logée dans l'extrémité étroite 5a de l'évidement tronconique 5 réalisé dans le bloc 25 d'ancrage 3 traversé de part en part par le toron 2. L'extrémité la plus large du mors d'ancrage 4 fait axialement saillie sur la face 3a du bloc d'ancrage 3. L'extrémité libre du toron 2 s'étend également au-delà de la portion la plus large du mors d'ancrage 4. Le serrage radial du toron 2 par le mors d'ancrage 4 est assuré par un effet de coin en sollicitant ce mors d'ancrage 4 et donc les clavettes 4a, 4b à l'enfoncement axial dans l'évidement tronconique 5. Lors de la mise en place du mors d'ancrage 4 dans l'évidement tronconique 5 du bloc d'ancrage 3, la sollicitation axiale peut être engendrée par la tension même du toron 2 du fait du frottement qui existe entre ce toron et la face interne du mors d'ancrage 4, ou alors en enfonçant axialement ce mors 5 d'ancrage 4 dans l'évidement 5 alors que la tension du toron 2 est nulle. Afin de garantir un non glissement du toron 2 au travers du bloc d'ancrage 3, une opération de sécurisation, appelée surblocage, permet de garantir la tenue du mors 10 d'ancrage 4 et donc des clavettes 4a, 4b au cours de la vie de l'ouvrage. Ce surblocage permet de garantir une précontrainte radiale sur le toron 2 par enfoncement du mors d'ancrage 4, cette précontrainte sur le toron 2 correspondant sensiblement à la position finale des 15 clavettes 4a, 4b, c'est-à-dire la position qu'elles trouveraient lors du chargement maximum à supporter par le toron 2. A cet effet, le système de surblocage conforme à l'invention comprend, comme on peut le voir sur la figure 1, 20 un dispositif à cartouche explosive 6 ainsi qu'un dispositif de transmission d'efforts 7 directement disposé entre le dispositif à cartouche explosive 6 et le mors d'ancrage 4 préalablement enfoncé dans l'évidement tronconique 5 du bloc d'ancrage 3. Le dispositif à cartouche explosive 6 peut par exemple être formé par un pistolet automatique à cartouche explosive remplaçable automatiquement ou manuellement, et qui comprend (figure 2) une masselotte 8 destinée à être propulsée lors de l'explosion de la cartouche explosive. A 30 titre d'exemple, ce dispositif à cartouche explosive 6 peut être formé par un pistolet automatique à cartouche commercialisé par la société HILTI notamment sous la référence DXA 40. Le dispositif de transmission d'efforts 7 est quant à lui destiné à coopérer avec la masselotte 8 du dispositif à cartouche explosive 6 pour permettre lors de l'explosion de cette cartouche explosive une propulsion de la masselotte 5 contre le dispositif de transmission d'efforts qui appuie à son tour contre le mors tronconique 4 afin de l'enfoncer dans une position de surblocage dans l'évidement tronconique du bloc d'ancrage 3. A cet effet, ce dispositif de transmission d'effort 10 7 comprend un corps 9 formé par un premier carter 10 et un deuxième carter 11 qui délimitent entre eux une chambre intérieure 12. Cette chambre intérieure 12 du corps 9 s'étend entre un premier orifice 13 directement réalisé sur le premier carter 10 et un deuxième orifice 14 directement 15 réalisé sur le deuxième carter 11. Le premier orifice 13 est directement raccordé à un embout 6a dans lequel est logé de manière coulissante la masselotte 8 du dispositif à cartouche explosive 6. Cet embout 6a peut former un élément constitutif du dispositif à cartouche explosive 6 ou alors 20 former un élément constitutif du dispositif de transmission d'efforts 7. Cet embout 6a est directement monté fixe dans l'orifice 13 du premier carter 10 par exemple au moyen d'une goupille 15 qui traverse part en part le carter 10 pour venir coopérer avec l'embout 6a de manière à les solidariser 25 entre eux. Comme on peut le voir sur la figure 2, le deuxième carter 11 présente un fond lla sur lequel est réalisé l'orifice 14, et à partir duquel s'étend une paroi annulaire llb destinée à coopérer avec une paroi annulaire 10a du 30 premier carter 10 pour former la chambre intérieure 12.Le premier carter 10 et le deuxième carter 11 sont fixés entre eux par tous moyens appropriés et notamment par exemple par vissage et/ou au moyen d'une goupille 16. Le dispositif de transmission d'efforts 7 comprend également un organe de percussion 17 qui se présente sensiblement sous la forme d'un arbre allongé qui comprend, d'une part, une première portion 18 logée dans la chambre 5 intérieure 12 du corps 9 et qui présente un diamètre supérieur au deuxième orifice 14 du carter 11, et d'autre part, une deuxième portion cylindrique 19 creuse qui est solidaire de la première portion 18 et qui est montée coulissante dans le deuxième orifice 14 du carter 11. Cette 10 deuxième portion cylindrique 19 présente une extrémité libre 19a destinée à venir en appui contre la partie la plus large des clavettes 4a, 4b formant le mors d'ancrage 4 tout en entourant l'extrémité du toron 2 qui fait saillie au-delà desdites clavettes 4a, 4b. La première portion 18 de 15 l'organe de percussion 17 comprend également une paroi annulaire cylindrique 18a qui s'étend en direction du carter 10 et qui entoure un ressort de compression 20 directement interposé entre le carter 10 et la première portion 18 de l'organe de percussion 17. La première portion 18 de 20 l'organe de percussion 17 comprend également un centreur 21 du ressort 20 qui est disposé en regard de la masselotte 8. Par ailleurs, des éléments d'amortissement 22, 23 sont disposés de part et d'autre de la chambre intérieure 12 du corps 9 de manière à amortir le déplacement de la première 25 portion 18 de l'organe de percussion 17 à l'intérieur du corps 9. Lorsqu'un opérateur souhaite surbloquer le mors d'ancrage 4 dans l'évidement tronconique 5 du bloc d'ancrage 3 après avoir préalablement placé et enfoncé ledit mors 30 d'ancrage 4 dans l'évidement tronconique 5, l'opérateur positionne tout d'abord le système de surblocage de telle sorte que l'extrémité libre 19a de l'organe de percussion 17 vienne au contact des clavettes 4a, 4b tout en entourant le toron 2. Cette mise en place du système de surblocage 1 sur le mors d'ancrage 4 a pour effet d'amener la paroi annulaire 18a de la première portion 18 de l'organe de percussion 17 en appui contre l'élément d'amortissement 23 et ce à l'encontre de la sollicitation exercée par le ressort de compression 20. L'opérateur n'a alors plus qu'à actionner le dispositif à cartouche explosive 6 en amorçant l'explosion de ladite cartouche qui peut être une cartouche explosive libérant un gaz à haute pression suite à l'amorçage de 10 l'explosion afin de propulser la masselotte 8 contre le centreur 21 de la première portion 18 de l'organe de percussion 17. Cet organe de percussion 17 transmet alors automatiquement le choc produit par la masselotte 8 aux clavettes 4a, 4b du mors d'ancrage 4 de manière à l'amener 15 dans une position de surblocage qui correspond à une position que le mors d'ancrage aurait trouvée lors du chargement maximal toléré par le toron 2, en garantissant ainsi une précontrainte radiale du toron 2. Cette opération de surblocage permet donc de 20 dissocier la tenue du toron dans l'ancrage et la tension du toron, ce qui peut se révéler avantageux dans le cas o la tension du toron 2 peut être fortement amoindrie voire annulée, au cours du service même du toron: une telle situation pouvant se produire par exemple lors de la 25 réception d'un choc par un toron de pont suspendu, le choc peut par exemple être provoqué par un séisme, par une tornade ou par la perte de contrôle d'un véhicule poids lourds. Par ailleurs, le choix de la cartouche explosive et 30 de l'organe de percussion 17 permet d'adapter et de choisir l'effort calibré transmis au mors d'ancrage afin de le figer dans sa position dite de surblocage. Par ailleurs, bien évidement les dimensions de la masselotte et de l'organe de répercussion 17 peuvent être choisies de manière à éviter leur flambement ou mattage. REVEND I CATIONS 1. Procédé de surblocage d'au moins un toron (2) dans un bloc d'ancrage (3) par serrage radial du toron (2) 5 par un mors tronconique (4) qui entoure ledit toron (2) et qui est logé dans un évidement tronconique (5) de forme complémentaire réalisé dans le bloc (3), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on utilise un dispositif à cartouche explosive (6) 10 comprenant une masselotte (8) destinée à être propulsée par l'explosion de la cartouche, - on dispose un dispositif de transmission d'efforts (7) entre la masselotte du dispositif à cartouche explosive (6) et le mors tronconique (4), et - on actionne la cartouche explosive pour propulser la masselotte (8) contre le dispositif de transmission d'efforts (7) qui appuie à son tour contre le mors tronconique (4) pour l'enfoncer dans l'évidement tronconique (5) du bloc d'ancrage (3) en provoquant un surblocage du 20 toron (2) par serrage radial du mors tronconique (4). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise un dispositif à cartouche explosive libérant un gaz à haute pression. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 25 1 et 2, on utilise un dispositif de transmission d'efforts (7) qui comprend: - un corps (9) délimitant une chambre intérieure (12) qui s'étend entre un premier orifice (13) raccordé à un embout (6a) du dispositif à cartouche explosive (6) à partir 30 duquel est propulsée la masselotte (8) et un deuxième orifice (14), et - un organe de percussion (17) qui comprend, d'une part, une première portion (18) logée dans la chambre intérieure (12) du corps (9) et qui présente un diamètre supérieur au deuxième orifice (14), ladite première portion (18) étant destinée à être percutée par la masselotte (8), et d'autre part, une deuxième portion (19) solidaire de la première portion (18) et qui est montée de manière 5 coulissante dans le deuxième orifice (14), ladite deuxième portion (19) présentant une extrémité libre (19a) destinée à coopérer avec le mors tronconique (4). 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel un ressort de compression (20) est interposé entre la première 10 portion (18) de l'organe de percussion (17) et la chambre intérieure (12) du corps (9). 5. Système de surblocage d'au moins un toron (2) dans un bloc d'ancrage (3) par serrage radial du toron (2) par un mors tronconique (4) qui entoure ledit toron (2) et 15 qui est logé dans un évidement tronconique (5) de forme complémentaire réalisé dans le bloc (3), caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif à cartouche explosive (6) comprenant une masselotte (8) destinée à être propulsée par l'explosion 20 de la cartouche, et - un dispositif de transmission d'efforts (7) destiné à coopérer avec la masselotte (8) du dispositif à cartouche explosive (6) pour permettre lors de l'explosion de la cartouche explosive une propulsion de la masselotte 25 (8) contre ledit dispositif de transmission d'efforts (7) qui appuie à son tour contre le mors tronconique (4) pour l'enfoncer dans l'évidement tronconique (5) du bloc d'ancrage (3) en provoquant un surblocage du toron (2) par serrage radial du mors tronconique (4). 6. Système de surblocage selon la revendication 5, dans lequel le dispositif de transmission d'efforts (7) comprend: - un corps (9) délimitant une chambre intérieure (12) qui s'étend entre un premier orifice (13) raccordé à un embout (6a) du dispositif à cartouche explosive (6) à partir duquel est propulsée la masselotte (8) et un deuxième orifice (14), et - un organe de percussion (17) qui comprend, d'une 5 part, une première portion (18) logée dans la chambre intérieure (12) du corps (9) et qui présente un diamètre supérieur au deuxième orifice (14), ladite première portion (18) étant destinée à être percutée par la masselotte (8), et d'autre part, une deuxième portion (19) solidaire de la 10 première portion (18) et qui est montée de manière coulissante dans le deuxième orifice (14), ladite deuxième portion (19) présentant une extrémité libre (19a) destinée à coopérer avec le mors tronconique (14). 7. Système de surblocage selon la revendication 6, 15 dans lequel un ressort de compression (20) est interposé entre la première portion (18) de l'organe de percussion (17) et la chambre intérieure (12) du corps (9). 8. Système selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, dans lequel le corps (9) du dispositif de 20 transmission d'efforts (7) est formé par un premier carter (10) qui comprend le premier orifice (13) et par un deuxième carter (11) solidaire dudit premier carter (10) et qui comprend le deuxième orifice (14).