Brevet FR2959283A1 — publié le 20111028

DOMAINE TECHNIQUE DE l'INVENTION La présente invention concerne un dispositif pour la connexion de blocs de béton, en particulier un connecteur pour moellons de tunnels routiers, ferroviaires et analogues, creusés avec une fraise mécanique, pour réaliser l'alignement et la connexion des moellons entre eux. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les connecteurs pour blocs de béton sont connus depuis longtemps. Normalement ils sont constitués d'un élément mâle qui est doté à ses deux extrémités de nervures annulaires qui doivent être insérées et engagées dans des sièges correspondants ménagés dans le corps des blocs à relier. L'élément mâle est réalisé en matière plastique et est obtenu par moulage en seule pièce. L'élément mâle peut éventuellement être renforcé en le dotant d'une âme métallique. De préférence, les extrémités de l'élément mâle s'insèrent dans les sièges des blocs de béton en interposant des coussins respectifs, eux aussi obtenus pour moulage de matière plastique, qui sont incorporés dans les blocs de béton. Les connecteurs de ce type sont décrits, par exemple, dans les brevets US 6,616,377, US 5549416, CN 2732876, JP 2001152793, FR 2754839. Les connecteurs doivent présenter des caractéristiques techniques déterminées, dont les plus importantes sont : la force nécessaire à l'insertion de l'élément mâle dans les sièges des blocs à relier, la résistance à la traction, la résistance au cisaillement. De telles caractéristiques, qui dépendent des matériaux employés dans la fabrication des connecteurs et surtout de leur géométrie, ne sont pas toujours suffisantes pour des applications spécifiques. En particulier, pour les connecteurs de type connu, la résistance à la traction, c'est-à-dire la force appliquée pour extraire l'élément mâle de son siège, est normalement inférieure à 70 kN et la résistance au cisaillement est inférieure à 60 kN, tandis que la force d'insertion est supérieure à 30 kN. RESUME DE l'INVENTION Le principal but de l'invention est de proposer un dispositif pour la connexion de blocs de béton qui a une structure perfectionnée de façon à améliorer ses caractéristiques fonctionnelles, en allant au-delà des limitations des connecteurs connus. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de connexion qui est facile à réaliser et également à mettre en oeuvre. Un autre but de la présente invention est de proposer un connecteur qui peut être mis en place de manière correcte afin d'éviter toute possibilité d'infiltration de mortier de cimentation qui pourrait en compromettre la fonctionnalité. Un but de la présente invention est encore de proposer un dispositif de connexion qui ne dénature pas les principes des connecteurs connus de façon à pouvoir être rapidement utilisé par les opérateurs habitués à travailler avec ces dispositifs. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour la connexion de blocs de béton, comprenant un élément mâle, qui est doté à ses deux extrémités d'au moins une portion de longueur comprenant des nervures annulaires extérieures, et deux capuchons aptes à recevoir les extrémités respectives de l'élément mâle et à être insérées et engagées dans des sièges correspondants ménagés dans le corps des blocs à relier, lesdits capuchons étant dotés de nervures annulaires intérieures correspondant à celles de l'élément mâle, caractérisé en ce que chaque nervure de l'élément mâle est associée à une saillie annulaire adjacente à la nervure correspondante sur son côté dirigé vers l'extrémité de l'élément mâle, le diamètre de la saillie annulaire adjacente étant inférieur au diamètre de la nervure correspondante. Le dispositif selon l'invention peut présenter avantageusement les particularités suivantes : - le bord diamétral des nervures annulaires extérieures de l'élément mâle est biseauté, tandis que le bord diamétral des saillies annulaires correspondantes est parallèle à l'axe de l'élément mâle ; - l'élément mâle est doté d'une pluralité de portions de longueur dans chacune desquelles les nervures annulaires extérieures ont le même diamètre, les diamètres des différentes portions de longueur étant décroissants en direction de l'insertion axiale de l'élément mâle dans le capuchon respectif ; - chaque extrémité de l'élément mâle est également dotée d'au moins un évidement sur sa surface annulaire extérieure, le bord saillant radialement de l'évidement s'engage avec une rainure correspondante ménagée à proximité du fond fermé du capuchon. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Ces buts ainsi que d'autres sont atteints par un dispositif pour la connexion de blocs de béton selon la présente invention, comme défini dans les revendications ci-après. Des avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de manière évidente de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes dans lesquelles : - la figure 1 représente, dans une vue axiale schématique en coupe partielle, un dispositif selon l'invention, à l'état assemblé ; - la figure 2 représente en coupe axiale l'élément mâle du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 représente, dans une vue en perspective, l'élément mâle de la figure 2; - la figure 4 représente, dans une vue partielle, un détail agrandi de l'élément mâle de la figure 2 ; - la figure 5 représente, dans une vue en coupe axiale, le capuchon du dispositif de la figure 1 ; - la figure 6 représente, dans une vue en perspective, le capuchon de la figure 5 ; et - les figures 7 et 8 représentent en coupe partielle et agrandie deux détails du capuchon de la figure 6. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE l'INVENTION Le connecteur selon l'invention, que la figure 1 représente à l'état assemblé, est constitué d'un élément mâle 10 (Figure 2 et Figure 3) et de deux capuchons 11 (un seul étant représenté dans la figure 5 et la figure 6). L'élément mâle 10 est réalisé en matière plastique, telle que de la résine de polyamide, et est obtenu en seule pièce par moulage par injection. Il est doté d'au moins une portion de longueur comportant des nervures annulaires extérieures 12 et réalisée des deux côtés du corps central en direction des extrémités de l'élément, qui doivent être insérées et engagées dans des sièges axiaux correspondants ménagés dans le corps des blocs de béton à relier (non représentés). Avantageusement, l'élément mâle 10 peut être renforcé en le dotant d'une âme métallique sur laquelle est moulée la matière plastique. Les capuchons 11 sont normalement incorporés dans les corps des blocs de béton et constituent les éléments de prise, ou de tenue, du connecteur lorsque les extrémités respectives de l'élément mâle 10 (Figure 1) sont insérées dans les blocs à relier. Les capuchons 11 sont réalisés en matière plastique, telle que de la résine de polyamide renforcée par de la fibre de verre, et sont dotés de nervures annulaires intérieures 13 (Figure 5) qui correspondent aux nervures 12 de l'élément mâle 10, avec lesquelles elles doivent être engagées pour former le connecteur complet. Dans le mode de réalisation préféré, l'élément mâle 10 est doté à chacune de ses extrémités de trois portions de longueur nervurées, qui présentent des diamètres décroissants en direction de l'insertion axiale de l'élément mâle dans le capuchon respectif. De manière correspondante, les capuchons 11 présentent trois portions de longueur ayant des diamètres internes décroissants dans la même direction. La principale caractéristique de l'invention est représentée par le fait que chaque nervure de l'élément mâle 10 est associée à une saillie annulaire adjacente 14 (Figure 4) qui est placée près de la nervure correspondante sur son côté dirigé vers l'extrémité de l'élément mâle 10. Le diamètre de la saillie annulaire adjacente 14 est inférieur au diamètre de la nervure correspondante. En outre, le bord diamétral 15 des nervures annulaires extérieures 12 de l'élément mâle 10 est biseauté, tandis que le bord diamétral des saillies annulaires 14 correspondantes est parallèle à la direction d'insertion axiale de l'élément mâle 10 dans le capuchon respectif 11. Les saillies annulaires 14 ont donc une conformation et une position qui confèrent à l'élément mâle 10 des caractéristiques selon lesquelles il peut être aisément inséré dans le capuchon 11 et difficilement retiré de celui-ci. Les saillies 14 constituent une sorte de talon qui s'oppose à la déformation élastique des nervures 12 dans le cas où l'élément mâle 10 est sollicité avec une force qui tend à le faire sortir du siège dans la coulée de béton. Expérimentalement, on a vérifié que la force nécessaire à l'extraction de l'élément mâle peut atteindre la valeur de 120 kN, tandis que la résistance au cisaillement (de l'élément mâle doté d'une âme métallique) est supérieure à 180 kN. L'obtention de ces caractéristiques, qui sont considérablement supérieures à celles des connecteurs connus jusqu'à présent, n'a pas pénalisé le résultat relevé dans la mesure de la force d'insertion du connecteur qui n'est pas supérieure à 30-40 kN environ. Le capuchon 11 est également réalisé d'une seule pièce et est inséré dans la coulée de béton à une position prédéterminée et garantie par des boulons appropriés fixés dans les coffrages, de façon à maintenir correctement ledit capuchon en position afin d'éviter que des infiltrations de mortier de cimentation ne se produisent à l'intérieur pendant la coulée. Dans ce but, le capuchon 11 présente sur sa surface extérieure des saillies annulaires 16 (Figure 5) qui sont positionnées en correspondance des portions de longueur internes dotées de nervures annulaires 13. Les saillies 16 sont reliées à des ailettes axiales 17 rigidifiant le corps du capuchon (Fig. 6). Les nervures annulaires intérieures 13 du capuchon 11 sont biseautées (Figure 7) de manière analogue aux nervures de l'élément mâle 10 de façon à faciliter l'insertion de ce dernier, qui exige une certaine déformation élastique des bords diamétraux des nervures correspondantes, déformation permise par la matière plastique utilisée dans la fabrication de l'élément mâle 10 et des capuchons 11. Une caractéristique supplémentaire du connecteur selon l'invention est représentée par l'encliquetage particulier de l'extrémité de l'élément mâle 10 avec le fond fermé du capuchon 11. Chaque extrémité 18 de l'élément mâle 10 (Figure 2 et Figure 3) présente au moins un évidement 19 sur sa surface annulaire extérieure. Le bord saillant radialement de l'évidement 19 s'engage avec une rainure correspondante 20 ménagée à proximité du fond fermé 21 du capuchon 11, sur la surface interne de ce dernier (Figure 5 et Figure 8). Cet engagement mutuel entre l'élément mâle 10 et le capuchon 11 augmente la résistance à l'extraction de l'élément mâle du capuchon, ce qui garantit un ancrage stable des blocs de béton entre eux. REVENDICATIONS1. Dispositif pour la connexion de blocs de béton, comprenant un élément mâle (10), qui est doté à ses deux extrémités d'au moins une portion de longueur comprenant des nervures annulaires extérieures (12), et deux capuchons (11) aptes à recevoir les extrémités respectives de l'élément mâle (10) et à être insérées et engagées dans des sièges correspondants ménagés dans le corps des blocs à relier, lesdits capuchons (11) étant dotés de nervures annulaires intérieures (13) correspondant à celles de l'élément mâle (10), caractérisé en ce que chaque nervure (12) de l'élément mâle (10) est associée à une saillie annulaire adjacente (14) à la nervure correspondante (12) sur son côté dirigé vers l'extrémité de l'élément mâle, le diamètre de la saillie annulaire adjacente (14) étant inférieur au diamètre de la nervure correspondante. 2. Dispositif pour la connexion de blocs de béton selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord diamétral des nervures annulaires extérieures (12) de l'élément mâle (10) est biseauté, tandis que le bord diamétral des saillies annulaires (14) correspondantes est parallèle à l'axe de l'élément mâle. 3. Dispositif pour la connexion de blocs de béton selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément mâle (10) est doté d'une pluralité de portions de longueur dans chacune desquelles les nervures annulaires extérieures ont le même diamètre, les diamètres des différentes portions de longueur étant décroissants en direction de l'insertion axiale de l'élément mâle (10) dans le capuchon respectif (11). 4. Dispositif pour la connexion de blocs de béton selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque extrémité de l'élément mâle (10) est également dotée d'au moins un évidement (19) sur sa surface annulaire extérieure, le bord saillant radialement de l'évidement (19) s'engage avec une rainure correspondante (20) ménagée à proximité du fond fermé (21) du capuchon (11).