Brevet FR2926310A1 — publié le 20090717

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE MAINTENANCE NOTAMMENT DE NETTOYAGE D'UN ANCRAGE DE FIL OU TORON POUR BÉTON PRÉCONTRAINT ET ANCRAGE ADAPTÉ DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du béton précontraint et notamment aux adaptations permettant d'augmenter la durée de vie des ancrages utilisés pour appliquer et maintenir les contraintes aux fils ou aux torons. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les ancrages de précontrainte sont des dispositifs venant se fixer aux extrémités des fils ou torons afin de permettre leur mise sous tension avant coulage du béton dans le moule dans lequel sont disposés les torons. Après durcissement du béton, les extrémités des torons sont sectionnées et les ancrages peuvent, après nettoyage, être réutilisés. Afin d'aider à la compréhension de l'invention, le fil d'acier, le câble ou tout élément susceptible d'être mis sous tension grâce à un ancrage de précontrainte sera désigné dans la description qui va suivre sous le mot toron. La durée de vie d'un ancrage ainsi que sa fiabilité dépendent de son nettoyage et de son graissage réguliers. Des modes de réalisation de tels ancrages sont décrits dans les documents US 3,049,775 et DE 2262120. Un ancrage est classiquement constitué d'un corps tubulaire ouvert à au moins une de ses extrémités dont l'âme creuse accueille en liaison sensiblement conique, des mâchoires. Ces mâchoires dont l'ouverture est limitée sont préformées pour proposer elles-mêmes une âme creuse facilitant l'introduction du toron dans un sens et assurant son agrippement dans l'autre sens, l'appui sensiblement tronconique participant au serrage. Les surfaces fonctionnelles devant faire principalement l'objet d'une maintenance, sont les surfaces sensiblement coniques de - 2 contact entre les mâchoires et l'âme creuse du corps tubulaire ainsi que les surfaces de contact entre les mâchoires et le toron. Ces surfaces sont le réceptacle de béton usagé ou de limaille métallique qui peuvent nuire au bon fonctionnement de l'ancrage. Il existe aujourd'hui plusieurs solutions de nettoyage qui, après enlèvement du tronçon de toron resté fixé, proposent . - de placer l'ancrage dans un bain d'un liquide 10 nettoyant, - de démonter l'ancrage préalablement au bain, - de soumettre l'ancrage à des ultrasons, - de démonter l'ancrage et de soumettre les parties fonctionnelles à un nettoyage par brosse tournante. 15 Il a été constaté que les solutions les plus efficaces sont celles requérant le démontage de l'ancrage qui rend accessibles lesdites surfaces fonctionnelles. Néanmoins, l'opération individuelle de démontage et de nettoyage pour chaque ancrage est une opération 20 particulièrement longue qui peut nécessiter la mobilisation quotidienne d'un ou plusieurs opérateurs. La longueur de ces opérations et la difficulté d'accès aux surfaces fonctionnelles sont pour certains modes de réalisation, dues à la présence d'autres éléments présents 25 à l'intérieur de l'ancrage et notamment aux moyens élastiques maintenant au repos la surface extérieure conique des mâchoires en appui sur la surface conique intérieure du corps tubulaire. Une autre opération de maintenance liée à ces 30 ancrages est constituée par l'opération de graissage des surfaces en contact (liaison conique). Classiquement réalisée après le nettoyage, cette opération nécessite également l'accès aux surfaces fonctionnelles et donc aux surfaces situées à l'intérieur de l'ancrage. Cette 35 opération présente les mêmes inconvénients que l'opération de nettoyage. - 3 - DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à solutionner les inconvénients évoqués ci-dessus. Ces recherches ont abouti à un procédé de maintenance particulièrement avantageux requérant une durée d'intervention minimale de l'opérateur et susceptible de s'appliquer à une pluralité d'ancrages simultanément. Ce procédé de maintenance est aussi bien applicable pour l'opération de nettoyage que pour celle de graissage. Selon la caractéristique principale de l'invention, le procédé de maintenance d'un ancrage de précontrainte du type de celui comprenant un corps tubulaire dont l'âme creuse est préformée pour accueillir en liaison sensiblement conique, des mâchoires qui, adoptant une forme extérieure sensiblement coniques tronconique, forment elles-mêmes une âme creuse, est remarquable en ce qu'il consiste à écarter les surfaces sensiblement coniques de contact à des fins de libération d'un espace et à faire passer un fluide de maintenance dans l'espace créé. Ce fluide peut être de nettoyage, de séchage, ou de graissage, etc... Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet de donner accès pour un fluide aux surfaces fonctionnelles coniques sans démonter l'ancrage, ce qui évite les inconvénients liés à cette opération. L'invention concerne également le dispositif permettant de mettre en oeuvre un tel procédé. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend une tige sur l'extrémité de laquelle les mâchoires viennent se solidariser et une nacelle d'accueil dans laquelle le corps vient se solidariser, la nacelle étant mobile par rapport à la tige de sorte que la mise en mouvement de la nacelle par rapport à la tige assure le déplacement des mâchoires par rapport au corps et la création de l'espace 25 30 35 - 4 souhaité. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, ladite tige est constituée par une buse ménagée d'un conduit interne autorisant le passage d'un fluide, les dimensions et la forme de la buse étant adaptées pour autoriser le passage d'un fluide aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des mâchoires. Cette caractéristique va autoriser le passage d'un fluide aussi bien pour l'évacuation que pour l'admission. En outre, en proposant un conduit coaxial à l'axe des mâchoires et à celui du corps tubulaire, ce dernier va permettre le passage d'un fluide venant ou allant vers l'âme creuse formée par les mâchoires. Ainsi, le dispositif vient assurer la maintenance de l'ensemble des surfaces fonctionnelles de l'ancrage. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le fluide passe par l'extrémité de l'ancrage dans l'âme creuse du corps tubulaire non occupée par les mâchoires puis dans l'âme creuse formée par les mâchoires et dans le l'espace libéré entre les surfaces sensiblement coniques puis s'évacue par l'autre extrémité de l'âme creuse de l'ancrage. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'extrémité de la buse est préformée pour retenir lesdites mâchoires en position fermée lors de leur mouvement à l'intérieur du corps tubulaire. L'utilisation de la tige comme butée n'a donc pas pour effet d'écarter les mâchoires garantissant ainsi la création d'un volume libre de tout obstacle entre les surfaces sensiblement coniques. Afin de mettre en oeuvre cette opération de maintenance et notamment de nettoyage sur plusieurs ancrages simultanément, le dispositif de l'invention est remarquable en ce qu'il comprend un châssis sur lequel sont agencés plusieurs modules fonctionnels tels : - un moyen de circulation de fluide, - 5 - une chambre de nettoyage, - un moyen de soufflage, - un bac de décantation, - un pupitre de commande. La chambre de nettoyage est équipée d'une pluralité de buses sur lesquelles vient se positionner en butée une pluralité d'ancrages lesquels sont associés à un plateau d'accueil proposant une pluralité de nacelles d'accueil permettant de pré-positionner les ancrages. La chambre de nettoyage met en oeuvre pour l'ensemble des ancrages simultanément le mouvement en translation entre le plateau et les buses, mouvement nécessaire au déplacement des mâchoires à l'intérieur des corps tubulaires. L'invention concerne également un ancrage particulièrement adapté à ce dispositif. Cet ancrage, lorsque notamment l'extrémité de la buse est préformée pour retenir lesdites mâchoires en position fermée lors de leur mouvement à l'intérieur du corps tubulaire, a pour caractéristique d'être préformé au niveau de l'extrémité de ses mâchoires pour faciliter la liaison entre lesdites mâchoires et la buse. Cet ancrage est ainsi équipé de mâchoires dont la petite base du tronc de cône qu'elles forment extérieurement est préformée pour faciliter la liaison entre lesdites mâchoires et la buse afin que cette dernière retienne en position fermée lesdites mâchoires. De plus, un tel ancrage lorsque le déplacement du fluide est tel que décrit plus haut et lorsqu'il est du type de celui équipé d'un ressort de maintien en appui des mâchoires et d'une tige de guidage du ressort est remarquable en ce qu'il est percé d'au moins un orifice dans ladite tige de guidage du ressort pour le passage du fluide. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus - 6 - élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif de nettoyage conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en coupe d'un ancrage en position fermée et inséré dans un logement du plateau 10 porte-ancrage en appui sur une buse, La figure 2 est une vue en coupe de l'ancrage de la figure 1 en position ouverte, La figure 3 est un détail d'une vue en coupe de l'ancrage en position ouverte, 15 La figure 4 est une vue extérieure d'un mode de réalisation d'un dispositif de nettoyage conforme à l'invention, La figure 5 est une vue en perpective de la chambre de nettoyage proprement dite en position ouverte accueillant le plateau, La figure 6 est une vue de la chambre de nettoyage en position fermée, Les figures 7, 8 et 9 sont des vues extérieures respectivement de côté, de dessus et en perspective dudit plateau porte ancrages. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin des figures 1 et 2, l'ancrage de précontrainte 100 est disposé à l'intérieur d'un des logements 210 d'un plateau 200 dont la fonction 30 sera décrite plus bas. Cet ancrage 100 comprend un corps tubulaire 110 dont l'âme creuse 111 est préformée à une de ses extrémités d'une forme tronconique 112 pour accueillir en liaison sensiblement conique, des mâchoires 120 qui, adoptant une fois assemblées une forme extérieure 35 tronconique 121, forment elles-mêmes une âme creuse 122. Cette âme creuse 122 formée par les mâchoires 120 20 25 - 7 reçoit l'extrémité du toron à contraindre (non illustrée). Pour ce faire, les mâchoires 120 s'écartent pour laisser passer l'extrémité du toron lors de son mouvement d'introduction à l'intérieur de l'ancrage 100 en autorisant le dégagement des mâchoires de la liaison conique. A contrario, les mâchoires 120 tendent à se refermer et à garantir l'agrippement dans le mouvement contraire en mettant en contact les surfaces coniques 121 et 112. Afin de contrôler le mouvement des mâchoires 120 à l'intérieur de l'âme creuse 111 du corps tubulaire 110, un ressort 130 tendant à maintenir en contact les surfaces coniques 112 et 121 vient en appui sur l'arrière des mâchoires 120. Ce ressort 130 vient prendre appui sur son autre extrémité contre un bouchon 140 vissé à la deuxième extrémité du corps tubulaire 110 de l'ancrage 100. Une tige creuse de guidage 150 permettant de contrôler la déformation du ressort 130 vient se placer à l'intérieur de ce dernier et est positionnée coaxialement à l'ensemble en étant en liaison glissière avec le bouchon 140. L'âme creuse 151 de cette tige creuse 150 vient communiquer avec l'âme creuse 122 formée par les mâchoires de façon à laisser passer l'extrémité du toron (non illustré). Le procédé de l'invention consiste à libérer la liaison conique entre les surfaces coniques intérieures 112 de l'âme creuse 111 du corps tubulaire pour libérer un volume E autorisant le passage d'un fluide de nettoyage ou de graissage. Pour ce faire, l'ancrage 100 est placé dans un dispositif D qui va permettre le déplacement des mâchoires à l'intérieur de l'âme creuse du corps tubulaire sans démontage de l'ancrage. La situation après ce déplacement et cet espace E sont illustrés par la figure 2 où la flèche F1 illustre le mouvement de déplacement des mâchoires 120 à l'intérieur du corps tubulaire 110. Comme illustré, ce déplacement est mis en oeuvre par la mise en butée de l'extrémité des mâchoires 120 contre une 5 10 15 20 25 30 35 -8- tige d'appui 300 et par le déplacement du corps tubulaire 110 par rapport aux mâchoires 120 mises en butée. Cette tige d'appui 300 est constituée par une buse dont le canal interne 310 va permettre le passage du fluide. En outre, le diamètre extérieur de la partie de tige 300 s'introduisant dans l'ancrage 100 est défini pour autoriser le passage du fluide entre la tige et la surface interne de l'ancrage 100. Afin d'assurer l'opération de nettoyage sur une pluralité d'ancrages, la demanderesse a imaginé le dispositif D illustré par le dessin de la figure 4. Ce dispositif D comprend un châssis 400 sur lequel sont agencés plusieurs modules fonctionnels tels - un moyen de circulation de liquide 500, - une chambre de nettoyage 600, - un moyen de soufflage 700, - un bac de décantation 800, - un pupitre de commande 900. Le bac de décantation 800 assure la récupération des fluides de nettoyage passant par les ancrages. La décantation va permettre de récupérer une partie des fluides ainsi qu'une partie des impuretés évacuées des ancrages. Le moyen de soufflage 700 assure la complète évacuation des fluides et le séchage des ancrages. Comme illustrée, sur le dessin des figures 5 et 6, la chambre de nettoyage 600 est équipée des buses 300 et accueillent le plateau porte ancrages 200 qui est équipé d'une pluralité de nacelles 210 qui prépositionnent les ancrages selon la position des buses 300. L'utilisation de plateaux 200 permet de réaliser les opérations de rangement des ancrages pendant l'opération de nettoyage d'autres ancrages. Ces mêmes plateaux pourront être utilisés pour l'opération de graissage qui suit celle de nettoyage sans décharger les ancrages. De plus, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, c'est le mouvement de 10 15 20 25 30 35 - 9 - fermeture du couvercle 610 de la chambre de nettoyage 600 qui va assurer la mise en mouvement du corps tubulaire 110 par rapport aux mâchoires 120 en appui sur les buses 300. Une fois la chambre fermée un fluide peut passer par une extrémité de l'ancrage dans l'âme creuse du corps tubulaire puis dans celle formée par les mâchoires et dans l'espace libéré entre les surfaces coniques puis s'évacue par l'autre extrémité. La circulation est réalisée, selon le mode de réalisation préféré mais non limitatif du dispositif de nettoyage illustré, du haut vers le bas. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif d'un dispositif de graissage non illustré, la dépose de graisse est réalisée par le bas. La circulation du fluide apparaît sur la figure 3. Pour permettre le passage du fluide dans le volume libéré par l'écartement des surfaces coniques que ce soit pour son admission ou sa sortie selon le sens de déplacement, au moins un orifice 152 vient traverser la tige du guidage 150 du ressort 130. Ainsi, en passant par l'extrémité haute de l'ancrage 100, le fluide de nettoyage va s'écouler . - dans l'axe de l'ancrage 100 traversant axialement l'âme creuse 151 de la tige de guidage 150 du ressort 130, l'âme creuse 122 formée par les mâchoires 120 et l'âme creuse 310 de la buse 300 et, - par les orifices 152 ménagés dans la tige de guidage 150, dans l'âme creuse 111 du corps tubulaire 110 et dans l'espace E libéré. Afin d'obliger le fluide de nettoyage à passer par les trous transversaux 152, le diamètre de l'âme creuse de la buse et d'une manière générale les différents diamètres de passage du fluide et les diverses partes de charge ont fait l'objet d'un calcul pour corriger la perte de charge du fluide passant à l'intérieur des mâchoires et forcer ainsi une certaine quantité de fluide à passer à l'extérieur des mâchoires par les orifices 152 décrits ci- 10 15 20 25 30 - 10 - dessus. Pour ce faire, selon le mode de réalisation illustré, le diamètre de l'âme creuse définit un étranglement calibré. Comme les mâchoires sont libérées de leur liaison coniques, elles ont la possibilité de s'ouvrir ce qui formerait un obstacle à l'écoulement du fluide dans l'espace E. Pour éviter cet inconvénient, l'extrémité 320 de la buse est préformée d'une forme concave épousant l'extrémité des mâchoires pour les retenir en position fermée. Pour faciliter cette fonction, l'extrémité des mâchoires 120 est, préformée d'un chanfrein 123 coopérant avec la forme concave de l'extrémité de buse pour que lesdites mâchoires 120 soient retenues en position fermée. On comprend que le procédé, le dispositif et l'ancrage, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, les principes du procédé du dispositif et de l'ancrage sont les mêmes que ce soit pour une opération de nettoyage ou de graissage. De même, le type d'ancrage adaptable au procédé et au dispositif n'est pas limitatif. De plus, bien que le mode de réalisation illustré, assure la maintenance d'une pluralité d'ancrages, le dispositif peut bien entendu assurer la réalisation des mêmes opérations sur un seul ancrage. 35 REVENDICATIONS 1. Procédé de maintenance d'un ancrage de précontrainte (100) du type de celui comprenant un corps (110) tubulaire dont l'âme creuse (111) est préformée pour accueillir en liaison sensiblement conique, des mâchoires (120) qui, adoptant une forme extérieure sensiblement tronconique (121), forment elles-mêmes une âme creuse (122), CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à écarter les surfaces sensiblement coniques de contact (112 et 121) à des fins de libération d'un espace (E) et à faire passer un fluide de maintenance (de nettoyage, de séchage, ou de graissage, ...) dans l'espace créé. 2. Dispositif (D) permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend une tige (300) sur l'extrémité de laquelle les mâchoires (120) viennent se solidariser et une nacelle d'accueil (210) dans laquelle le corps (100) vient se solidariser, la nacelle (210) étant mobile par rapport à la tige (300) de sorte que la mise en mouvement de la nacelle (210) par rapport à la tige (300) assure le déplacement (F1) des mâchoires (120) par rapport au corps (110) et la création de l'espace souhaité (E). 3. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite tige (300) est constituée par une buse ménagée d'un conduit interne (310) autorisant le passage d'un fluide, les dimensions et la forme de la buse (300) étant adaptées pour autoriser le passage d'un fluide aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des mâchoires (120). 4. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le fluide passe par une extrémité de l'ancrage (100) dans l'âme creuse (111) du corps tubulaire (110) puis dans celle (122) formée par les mâchoires (120) et dans l'espace libéré (E) entre les surfaces sensiblement coniques (112 et 121) puis s'évacue par l'autre extrémité de l'ancrage (100). 5 10 15 20 25 30 35- 12 - 5. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'extrémité (320) de la buse (300) est préformée pour retenir lesdites mâchoires (120) en position fermée lors de leur mouvement (F1) à l'intérieur du corps tubulaire (110). 6. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un châssis (400) sur lequel sont agencés plusieurs modules fonctionnels tels . - un moyen de circulation de fluide (500), - une chambre de nettoyage (600), - un moyen de soufflage (700), - un bac de décantation (800), - un pupitre de commande (900). 12. Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite chambre de nettoyage (600) est équipée d'une pluralité de buses (300) sur lesquelles vient se positionner en butée une pluralité d'ancrages (100) lesquels sont associés à un plateau d'accueil (200) proposant une pluralité de nacelles (210) d'accueil permettant de pré-positionner les ancrages (100). 13. Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite chambre de nettoyage (600) met en oeuvre simultanément pour l'ensemble des ancrages (100), le mouvement en translation entre le plateau (200) et les buses (300), mouvement nécessaire au déplacement des mâchoires (120) à l'intérieur des corps tubulaires (110). 14. Ancrage (100) adapté au dispositif (D) selon la revendication 5 où l'extrémité (320) de la buse (300) est préformée pour retenir lesdites mâchoires (120) en position fermée lors de leur mouvement à l'intérieur du corps tubulaire (110), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est préformé au niveau de l'extrémité de ses mâchoires (120) pour faciliter la liaison entre lesdits mâchoires (120) et- 13 - la buse (300) lorsque cette dernière retient en position fermée lesdites mâchoires (120). 10. Ancrage (100) adapté au dispositif (D) selon la revendication 4 où le fluide passe par une extrémité de l'ancrage dans l'âme creuse (111) du corps tubulaire (110) puis dans celle (122) formée par les mâchoires (120) et dans l'espace libéré (E) entre les surfaces coniques (112 et 121) puis s'évacue par l'autre extrémité de l'ancrage (100) et du type de celui équipé d'un ressort (130) et d'une tige de guidage du ressort (150), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est percé d'au moins un orifice (152) dans ladite tige de guidage (150) du ressort (130) pour le passage du fluide.15