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L'invention est relative à la précontrainte du béton et en par- ticulier aux moyens pour accrocher les barres de précontrainte ou analogues dans le but de les mettre sous tension.
Les problèmes soulevés en imaginant des moyens d'accrochage pour l'ancrage et pour le serrage de barres de précontrainte sous des con- traintes élevées, employées dans le travail du béton précontraint, ne com- prennent pas seulement la réalisation d'un appareil assez fort pour suppor- ter les contraintes et pour accrocher les barres, afin de les empêcher de glisser, mais aussi la réalisation d'un dispositif d'accrochage qui peut être employé pour exercer soit des post-tensions, soit des pré-tensions, en prévoyant dans le premier cas des moyens aisés pour transmettre la pous- sée sur le béton avant de retirer le vérin.
A moins que le dispositif d'accrochage, du type visé par la pré- sente invention, ne soit aussi un appareil de fabrication relativement bon marché, il est commercialement de valeur minime, même si son travail est ef- ficace. Dans ce cas, l'utilité est augmentée du fait que les moyens d'accro- chage sont susceptibles de s'adapter à des diamètres variés de barres grâce à l'emploi de coins différents.
Par suite, le principal objet de la présente invention est de réaliser dans la fabrication de béton précontraint un dispositif d'accro- chage pour des barres de précontrainte, qui sont très efficaces quant à leur capacité d'accrochage et de résistance à la tension, mais sont aussi de fa- brication et d'emploi économiques et sont appropriées à être appliquées à une grande variété de circonstances différentes et avec des types variés d' appareils, plus particulièrement avec différentes formes de vérin.
Les moyens d'accrochage qui seront décrits maintenant sont applicables aussi bien aux techniques de pré-tension que de post-tension, c' est-à-dire qu'il est indifférent que le béton ait été coulé et ait fait pri- se avant que les barres, ou analogues, ne soient mises sous tension. Cette invention est applicable en premier lieu aux barres à surface déformée, mais peut aussi, si on le désire, être réalisée avec des barres parfaitement rondes.
Conformément à la pratique connue dans la fabrications d'éléments en béton précontraint, l'acier est mis sous tension soit avant ou soit après que le béton a fait prise. Dans le premier cas (pré-tension), des plaques de poussée en acier ou analogue sont maintenues écartées par des entretoises de n'importe quelle forme désirée, tandis que le béton est coulé et fait prise autour de la ou des barres. Dans le dernier cas (post-tension), la barre, quand elle est mise sous tension et accrochée, réagit directement contre Les extrémités du béton qui a fait prise.
Conformément à cette invention, une barre destinée à être mise sous tension par l'une ou l'autre méthode de précontrainte est accrochée par une pluralité de coins rainurés ou dentelés maintenus dans un collier en acier ou autre métal, dont la surface interne est inclinée ou effilée et présente, par exemple, une section carrée effilée ou conique, le collier étant fileté sur sa face externe pour se visser sur un autre collier fileté de façon à ce que l'on puisse faire tourner ce dernier pour qu'il occupe n' importe quelle position désirée le long du filet du collier retenant le coin. Ce second collier est en outre coaxialement et radialement fileté à l'intérieur du dit filetage de la face externe pour permettre la fixation directe ou indirecte de l'arbre coaxial d'un vérin.
De plus, ce collier réglable peut avoir une longueur d'axe suffisante pour entrer en contact avec la plaque de poussée en acier susmentionnée ou avec l'extrémité de l'élément en béton ayant fait prise, ou éventuellement l'on peut intercaler une pièce d'écartement cylindrique en métal, par exemple un manchon ou un court tron- çon de. tuyau.
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Le filetage coaxial interne ou de plus petit diamètre prévu sur le collier retenant le coin peut être exécuté extérieurement sur une partie de diamètre réduit du collier ou peut consister en un filet interne réalisé dans une cavité cylindrique ou un trou prévu dans le collier, le dit filet interne pouvant être placé loin de la face de l'élément en béton, quand les moyens d'accrochage sont en place.
La barre d'acier retenue par le dispositif d'accrochage est mise sous tension par n'importe quels moyens appropriés, tels qu'un vérin hydraulique,dont l'arbre est raccordé soit directement aux moyens d'accrochage par suite de l'engagement des filets de l'arbre du vérin avec les filets internes susdits profilés sur la face interne des moyens d'accrochage prévus, ou indirectement au moyen d'un manchon fileté intermédiaire se vissant sur le filetage interne de la face externe des moyens d'accrochage, le dit manchon possédant un emboîtement à goupille et mortoise avec l'arbre du vérin.
Lorsque la barre est étirée de la manière décrite, le collier réglable monté sur le filet extérieur extrême des moyens d'accrochage est vissé plus avant pour maintenir le contact avec la face de l'élément en béton ou la plaque de poussée, et quand la tension ou l'extension désirée est obtenue le vérin peut être débrayé, la tension dans la barre étant reçue par le collier sur la plaque en acier ou sur l'élément de béton ayant fait prise suivant les cas, tandis que le béton fait prise dans le cas de prétension ou que du ciment injecté sur la longueur du canal dans lequel est placée la barre durcit dans le cas de post-tension du béton.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une coupe latérale en élévation d'une forme d'exécution de moyens d'accrochage, conformément à la présente invention;
Fige 2 est une coupe suivant 2-2 de Fig. 1 ;
Fig. 3 est une vue en plan schématique de l'ensemble de l'installation, et
Fig. 4 à 6 sont des coupes latérales en élévation respectives de variantes des moyens d'accrochage représentés en Fig. 1.
Envisageant l'exécution de l'invention suivant un mode de réalisation approprié donné à titre d'exemple relativement à la construction d' éléments en béton pré-contraint par la méthode de post-tension, une barre de précontrainte 1, présentant sur sa surface des déformations 2 analogues à des nervures, est logée dans un canal 3 formé dans l'élément en béton (voir Fig. 1). La barre 1 est ancrée dans un dispositif d'accrochage qui, faisant l'objet de la présente invention, est indiqué d'une manière générale par 5 (voir Fig. 3), tandis qu'à son extrémité opposée il est relié par son arbre 7 à un vérin 6, comme il est décrit ci-après. Le vérin 6 est maintenu contre la paroi arrière 8 de l'élément en béton 4 par des longerons 9 et il possède les organes de travail habituels des vérins, soit hydrauliques, soit mécaniques (non représentés).
La construction représentée en Fig. 3 n'est que schématique afin de montrer la disposition générale et l'application des moyens d'accrochage conformément à la présente invention.
La barre 1 est accrochée dans le dispositif d'accrochage 5 par des coins 10, qui, comme représenté, peuvent être pourvus de rainures 11 pour correspondre aux déformations 2 et solidariser les pièces 1 et 10 entre elles, tout en permettant en même temps aux coins de présenter une plus grande surface de contact avec la surface proprement dite la de la barre, ou les coins peuvent posséder des parois dentelées (non représentées), qui pénètrent dans les déformations et dans la surface de la barre.
Les coins 10 peuvent être au nombre de deux, comme représenté en Fig. 2, et être logés dans une cavité effilée 12 de section transversale
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rectangulaire prévue dans un collier ou bloc 13 en forme de coin (ci-après désigné sous le nom de collier en coin 13), ou ils peuvent être en nombre supérieur à deux et logés dans une cavité de forme conique (non représen- tée); dans ce cas, les coins peuvent de préférence s'adapter substantielle- ment à la forme circulaire de la cavité. Le collier en coin 13 est extérieu- rement de forme cylindrique et il est fileté concentriquement par rapport à son axe le long de surfaces circonférentielles dans des plans diamétraux différents (comme décrit en détail ci-après).
Le filet de plus petit diamè- tre, indiqué en 14, est formé sur une partie de diamètre réduit du collier en coin 13, comparée à l'autre partie filetée indiquée en 15, et il est situé à l'extrémité du collier en coin 13 du côté opposé à la paroi de l'élément en béton. Ce filet 14 (ci-après désigné sous le nom de filet intérieur 14) a pour but de relier le dispositif d'accrochage 5 au vérin soit directement ou indirectement à l'arbre 7 de celui-ci. Ainsi, une pièce servant de raccord 16, en forme de tuyau ou de manchon, est vissée à une extrémité sur le filet intérieur 14 et à son autre extrémité est reliée par vissage à l'arbre 7 du vérin, si cela est nécessaire par l'intermédiaire d'un collet 17 fileté extérieurement et intérieurement.
Le filet 15 de plus grand diamètre (ci-après désigné sous le nom de filet extérieur 15) a pour but de se visser sur un collier de poussée 18 file. té intérieurement, lequel peut être réglé axialement le long du collier far mant coin 13 et de la barre 1, lorsque celle-ci est mise sous tension, de façon à maintenir son appui contre la face 8 de l'élément en béton (ou contre la plaque d'appui 19) lorsqu' une telle plaque est prévue, comme représenté en Fig. 1, 2 et 3. La plaque d'appui 19 peut posséder une garniture 20 en caoutchouc ou autre matière élastique intercalée entre la dite plaque et la face 3 de l'élément en béton; cette garniture peut être de grandeur suffisante pour former un appui pour la poussée exercée par le vérin par 1' intermédiaire des longerons 9 du vérin comme représenté particulièrement en Fig. 2 et 3.
La plaque d'appui 19 peut de plus être assez épaisse pour qu'on puisse y ménager un trou de coulée 21 destiné à permettre l'introduction forcée de ciment à l'intérieur du canal 3 entourant la barre 1 insérée dans l'élément en béton 4. Pour éviter la fuite du ciment vers l'extérieur, la plaque d'appui 19 peut être pourvue d'une rondelle 22 en caoutchouc ou autre matière logée dans une cavité 23, tout autour de l'axe de la barre 1, rondelle qui est maintenue en place et serrée sur la barre par un anneau d'obturation 24 vissé dans la cavité 23.
Pratiquement, le procédé consiste à placer la plaque d'appui 19 et la garniture 20 sur l'extrémité de la barre, d'emboîter la rondelle 22 et de serrer l'anneau d'obturation 24. Les coins 10 sont alors montés sur la barre et fixés sur celle-ci au moyen du collier en coin 13, à proximité de la plaque d'appui et le collier de poussée 18 étant vissé à l'arrière de celle-ci. Le vérin 6 est alors mis en place et raccordé au collier en coin 13 par la pièce de raccord 16 (ou suivant les variantes décrites ci-après), ses longerons 9 s'étayant contre la plaque d'appui 19.
Quand le vérin 6 a forcé la barre 1 à se mettre sous tension et à s'allonger complètement (ou pendant cette opération), le collier de poussée 18 est vissé et appliqué hermétiquement contre la plaque d'appui 19, de sorte que, quand le vérin a cessé la mise sous tension et a été enlevé, la barre 1 reste soumise à tension et allongement jusqu'à ce que le canal de la barre soit rempli de ciment (par exemple par son introduction dans le trou d'admission du ciment 21, percé dans la plaque de pression), et que le ciment ait fait prise.
Le collier de poussée 18 est alors dévissé, le vérin 6 étant remis en action si nécessaire pour rendre le dévissage plus facile, et le dispositif d'accrochage 5 est démonté complètement et enlevé, après quoi l'extrémitésaillante de la barre 1 peut être tranchée.
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En ce qui concerne son utilisation en vue de la fabrication d'éléments en béton précontraint par la méthode de pré-tension, le procédé décrit ci-dessus peut être employé lorsque les moules sont par eux-mêmes suffisamment solides pour résister à la réaction produite par la mise sous tension de la ou des barres de précontrainte. De plus, aucune précaution pour le cimentage n'est requise, puisque le béton se lie directement à la ou les barres et que habituellement la plaque d'appui 19 peut être supprimée du fait que l'extrémité du moule est normalement telle qu'elle est capable de supporter sans aide spéciale la poussée du vérin même et du collier de poussée 18.
Quand on fabrique du béton précontraint suivant la méthode désignée sous le nom de "long line", les dispositifs d'accrochage 5 conformes à la présente invention peuvent être placés à l'une des extrémités ou aux deux extrémités de la barre ou de chaque barre de précontrainte et 1' on peut utiliser des allonges ou des barres de traction pour raccorder les dispositifs d'accrochage, à une extrémité, à la borne fixe du bâti dans lequel s'exerce la préhension, et à l'autre extrémité à la plaque de pression par l'intermédiaire de laquelle le ou les vérins appliquent de manière connue la tension aux barres.
Les rallonges ou barres de traction sont par conséquent fixées aux dispositifs d'accrochage, conformément à la présente invention, suivant des méthodes identiques ou similaires à celle de la fixation du vérin, comme décrit plus haut et ci-après, 'mais le collier de poussée 18 n'est pas nécessaire et aussi le filet extérieur 15 du collier en coin L n'est pas utilisé.
L'application du dispositif d'accrochage, conformément à la présente invention, à la production de béton précontraint par la méthode de pré-tension a été décrite ici pour montrer des méthodes de pré-tension et de post-tension et est par conséquent doublement utile.
Conformément à une variante de réalisation d'un dispositif d' accrochage décrit avec référence aux Fig. 1 et 2, le filet intérieur grâce auquel le vérin est raccordé au dispositif d'accrochage peut être exécuté sur une surface intérieure en retrait, telle que opposée à une surface profilée extérieurement de diamètre réduit. Ainsi (voir Fig. 4) le collier en coin 13a est pourvu d'une cavité ou d'un trou coaxial 30, qui est fileté intérieurement en 14a pour se visser sur un manchon ou tuyau de raccordement de vérin 16a relié à l'arbre 7 du vérin, comme décrit précédemment.
Dans le but de permettre à la partie 31 du collier en coin 13a de résister à une pression radiale extérieure, des filets auxiliaires 15a sont prévus sur la surface externe du collier en coin pour se visser sur le collier de poussée 13 dans le prolongement du filet extérieur 15, une partie 32 n'étant pas filetée pour réduire la friction entre les filets.
En outre, conformément à une autre variante représentée en Fig.
5, des filets intérieurs 14a peuvent être encore exécutés dans une cavité ou un trou 30 pour se visser sur un tuyau ou manchon 16a servant de raccord au vérin, le collier en coin 13b étant pourvu d'un long filet intérieur continu 15b sur sa périphérie externe; ce filet se visse dans un collier de poussée 18a, dont l'axe est très court comparativement au collier de poussée 18 décrit précédemment. Dans le but de combler le vide entre le court collier de poussée 18a et la face de l'élément en béton (ou de la plaque de pression 19), on prévoit un élément intermédiaire lisse 18b qui forme une pièce intercalaire entre eux.
La méthode décrite précédemment pour assembler le filet intérieur 14 ou 14a \ avec le manchon ou tuyau servant de raccord au vérin peut être réalisée en utilisant un manchon ou tuyau de raccord 16b percé d'une mortaise 35 au travers de laquelle peut passer une goupille 34 pour s'engager dans une mortaise 35 prévue dans l'arbre 7a du vérin.