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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A UN.CORPS PRECONTRAINT ET A UN PROCEDE.POUR FIXER,UN FIL SOUS TENSION AUTOUR.D'UN NOYAU.
La présente invention se rapporte à un procédé pour fixer un fil mis sous tension autour d'un noyau et, plus particulièrement, elle se rappor- te à la fabrication d'un corps en béton précontraint tel qu'un tuyau, un pieu,un poteau, etc..comportant une partie extérieure lisse en béton en- tourée d'un enroulement de fil métallique mis sous tension.
L'un des objets de la présente invention consiste à fixer un en- roulement de fil métallique mis sous tension autour d'un noyau ne présentant aucune partie métallique accessible à laquelle le fil peut être attaché. Con- formément à l'invention-., on enroule des spires lâches de fil métallique au- tour d'un noyau pour former un enroulement mort. L'extrémité libre du fil métallique et une portion du fil comprise entre l'extrémité libre et les tours morts sont fixées,respectivement, à une partie de la machine qui en- traîne le noyau en rotation et à une plaque rapportée de métal. La plaque rapportée est placée contre le noyau et sous les tours morts. Le fil métalli- que est mis sous tension par une traction exercée sur une boucle du fil en- tre la plaque et l'enroulement.
La tension exercée est transmise aux tours morts qui sont serrés autour du noyau et qui portent sur la plaque qu'ils immobilisent à demeure contre le noyau. On enroule le fil autour du noyau suivant une hélice en faisant tourner et en déplaçant par translation rela- tivement le noyau et la boucle mise sous tension l'un par rapport à l'autre.
Avant d'avoir obtenu la longueur d'enroulement désirée, ,on place une secon- de plaque contre le noyau en avant de l'enroulement mort de manière que 1'en- roulement mort et les spires suivantes du fil métallique viennent se placer sur la seconde plaque. Quand le fil métallique que 1'on enroulese trouve sur la seconde plaque et que cette dernière est fermement fixée à demeure contre le noyau par le fil, celui-ci est fixé à la seconde plaque. Ensuite, on supprime la tension exercée sur la boucle de fil métallique entre le point d'attache à la seconde plaque et l'enroulement mort et on enlève l'en- roulement mort en coupant le fil.
L'enroulement de fil est maintenu sous tension uniquement par ses attaches aux plaques qui sont maintenues fixes
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et immobiles par l'enroulement.
D'autres objets de la présente invention apparaîtront à la lec- ture de la description qui va suivre et qui est faite en se référant au des- sin annexé qui représente un mode de réalisation préféré de la présente in- vention.
Sur le dessin: la figure 1 illustre la manière selon laquelle la première extré- mité de l'enroulement de fil est fixée en place au début de l'opération d'en- roulement ; la figure 2 est une coupe transversale du noyau tel qu'on le voit sur la droite de la figure 1; la figure 2A représente un détail du dispositif de retenue de la douille d'attache; la figure 3 représente un stade intermédiaire de l'opération d'en- roulement; la figure 4 représente le stade suivant la mise en place de la seconde plaque contre l'extérieur du noyau; la figure 5 représente le stade opératoire que l'on atteint lors- que l'enroulement est terminé et que le fil métallique est fixé à la seconde plaque ; la figure 6 illustre un noyau précontraint comportant un enroule- ment de fil métallique fixé conformément à l'invention;
La figure 7 est une coupe longitudinale d'une partie d'une extré- mité d'un noyau en béton autour duquel on a mis en place l'enroulement de fil métallique.
Le corps du noyau en béton-illustré sur le dessin présente la forme d'un tuyau 10 ne comportant pas d'organes accessoires auxquels on peut relier un enroulement de fil métallique sous tension. Les extrémités du tuyau sont engagées dans les collerettes 10 et 11 qui peuvent être montées dans une machine en vue de leur rotation. Le tuyau et les collerettes sont mis en ro- tation mécaniquement et le genre de l'appareil par lequel ils sont mis en ro- tation est sans importance,, les machines appropriées à cet effet étant bien connues.
Les collerettes ainsi que le tuyau ou autre forme de noyau sont mis en rotation autour de leur axe et, dans ce but, les collerettes peuvent être supportées sur des paires de galets 13 et 14, comme on le voit plus clairement sur la figure 2.
Initialement lorsque l'on applique le fil métallique autour du noyau, on enroule quelques spires de fil autour d'une extrémité du noyau pour former un enroulement mort 15. Une boucle 16 de fil est laissée vers l'arrière de l'enroulement mort et on oblige la boucle à s'engager sur une poulie 17 d'un dispositif de mise sous tension. L'extrémité du fil métalli- que peut être fixée temporairement par un moyen de serrage ou par une sou- dure 18, ou de toute autre manière appropriée., une pièce de la machine qui peut tourner avec le noyau à par exemple la collerette 11, et une partie du fil métallique au voisinage de l'extrémité fixée est attachée à une pla- que d'acier 19 ou autre organe métallique approprié, plaque qui est placée au-dessous de l'enroulement mort 15.
La manière dont on fixe le fil à la ma- chine ou à la plaque est sans importance.
Etant donné que l'on utilise communément un fil d'acier de ré- sistance élevée à la traction lors de la fabrication d'un tuyau en béton pré- contraint,il n'est pas désirable qu'une partie quelconque du fil qui doit constituer une partie permanente de l'enveloppe de fil métallique soit ex- cessivement chauffée, par exemple par des températures résultant de la sou- dure, ou que le fil soit fixé d'une manière qui pourrait l'affaiblir. Bien que l'on puisse utiliser ordinairement tout moyen de fixation approprié, il est préférable de fixer le fil d'acier à résistance élevée à la traction
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à la plaque par un dispositif de nature telle qu'il ne nuise pas à la résis- tance du fil à cet endroit.
Une douille de compression en acier comportant des particules granulaires dures garnissant son alésage peut, quand on la - comprime sur un fil métallique, servir de dispositif de fixation. Un dispo- sitif de fixation de ce genre est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.365.921 et si on utilise ce dispositif, il est nécessaire d'enfiler tout d'abord le fil dans les différentes douilles que l'on doit utiliser avant de fixer l'extrémité du fil sur la partie tournante de la machine. De telles douilles 20 et 21 sont représentées sur le dessin an- nexé.
La douille 20 a été comprimée sur le fil métallique et a été fixée à la plaque 19 par soudure. La, douille 21 est supportée librement sur le fil (figuresl, 2 et 2A) et on laisse le fil coulisser dans cette douille pendant toute l'opération d'enroulement et jusqu'à ce qu'elle soit compri- mée pour faire corps avec le fil (figure 5).
Au début de l'opération d'enroulement et au cours de celle-ci,, la douille 21 est maintenue en réserve par un guide qui se déplace axiale- ment par rapport au noyau à la vitesse à laquelle s'effectue l'enroulement.
Ce guide peut affecter la forme d'un bottier 22 supporté à pivotement par les biellettes 23 et 24 qui sont fixées à pivotement aux moyeux ou à l'axe de la poulie 17. La douille 21 est enlevée manuellement du boîtier 22 cha- que fois que l'on désire comprimer la douille et la fixer au fil métalli- que.
Une fois que l'extrémité du fil métallique a été fixée à une partie tournante de la machine ainsi qu'à la plaque 19, plaque qui est si- tuée sous l'enroulement mort on applique la force désirée à la poulie 17 et on fait tourner le noyau de manière que la poulie soit obligée de se dé- placer dans le sens axial du noyau.
On peut obtenir cette rotation et ce mouvement axial relatifs du noyau et de la poulie 17 l'un par rapport à l'au- tre à l'aide de n'importe laquelle des machines connues dans la technique, on s'est contenté ici de représenter la traction exercée sur la poulie com- me étant fournie par un poids 25 supporté à partir de la poulie par une chape 26. Le poids 25 représente l'application d'une traction constante sur la boucle 16 de fil métallique. Au fur et à mesure que l'opération d'enroule- ment se poursuit, le fil est extrait de la source d'alimentation et est en- roulé autour du noyau en constituant les tours morts 15 et l'enroulement permanent 27 (figure 3). L'enroulement permanent maintient fixement à de- meure la plaque 19.
Immédiatement avant l'avance de l'enroulement mort 15 jusqu'à une position dans laquelle la seconde attache de l'enroulement au noyau doit être exécutée, on place une seconde plaque 28 contre la partie exté- rieure du noyau, on poursuit l'opération d'enroulement, les tours morts 15 et l'enroulement permanent 27 progressant sur la plaque (figure 4).L'enrou- lement sous tension fixe la plaque à demeure.
Quand la plaque 28 a été recouverte par plusieurs spires de l'en- roulement permanente on arrête la rotation du tuyau et on attache la dernière spire de l'enroulement à la plaque. On peut arriver à ce résultat au moyen de n'importe quel dispositif de fixation approprié. Sur le dessin annexé, on a représenté une douille d'immobilisation compressible en acier 21, similai- re à la douille 20.
La douille 21 est libérée du dispositif de retenue 22 et est fixée au fil métallique dans une position telle que la douille soit s tuée à l'opposé de la plaque fixe 28, comme on le voit sur la figure 5, en faisant tourner le tuyau suffisamment dans ce but, La douille 21 (ou autre dispositif de fixation) peut être rendue solidaire de la plaque par soudure et, quand elle est ainsi fixée, la tension produite par la poulie est sup- primée et on coupe le fil entre le dispositif de fixation et les tours morts.
Ceux-ci sont enlevés ultérieurement. Le noyau ainsi entouré est représenté sur la figure 8 et on a illustré sur la figure 7 un détail du noyau en béton précontraint comportant un enroulement mis sous tension., fixé de la manière décrite.