FR2478166A1

FR2478166A1 - Conical wedge and sleeve anchorage for prestressing wire - uses two-part sleeve with stepped spiral ramp joint which offsets wedge slip by relative rotation of both parts

Info

Publication number: FR2478166A1
Application number: FR8005501A
Authority: FR
Inventors: Carlos De La Fuente
Original assignee: Freyssinet International STUP SA
Current assignee: Freyssinet International STUP SA
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-09-18
Also published as: FR2478166B1

Abstract

The post-tensioning prestressing system uses wedges (5) and a cone-mouth (4) sleeve (2) to anchor single wires (B) or strands, and is designed to compensate for wire extension losses (7) due to the drawing in of wedges (5) at transfer. The sleeve is in the two axial pieces (2a,2b) with complementary stepped spiral ramps (8) on their abutting ends. Once initial stressing is accomplished the loss is made up by applying further tension through one axial piece (2a). The other piece (2b) is then rotated by radial lugs (12) to take up the axial slack. The ramped interfaces (8) may have a saw-tooth profile. The stressing jack may be equipped to effect the two stage stressing and to rotate the axial piece.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage compensé pour armatures de précontrainte, (fils, barres, cables ou torons), dont la section est au moins à peu près circulaire ou bien qui forment un faisceau pouvant être circonscrit circulairement. The present invention relates to a compensated anchoring device for prestressing reinforcements (wires, bars, cables or strands), the cross section of which is at least approximately circular or else which form a bundle which can be circumscribed circularly.

On sait que le "clavetage" des armatures, dans un dispositif d'ancrage, entraine une certaine "rentrée" de ces armatures dans la structure précontrainte et par conséquent une perte de ténsion de celles-ci. Cet inconvénient est particulièrement grave pour les armatures courtes telles que celles qui sont disposées transversalement aux ouvrages car on ne peut, pour compenser cette rentrée, surtendre initialement les brins en les allongeant élastiquement, la tension alors mise en oeuvre pouvant amener l'acier de ces brins au-delà de leur limite élastique. Des armatures ainsi tendues ne peuvent produire leur effet maximal. It is known that the "keying" of the reinforcements, in an anchoring device, causes a certain "re-entry" of these reinforcements into the prestressed structure and consequently a loss of tension in these. This drawback is particularly serious for short reinforcements such as those which are arranged transversely to the works because it is not possible, in order to compensate for this reentry, to initially overstrain the strands by elastically elongating them, the tension then implemented being able to bring the steel of these strands beyond their elastic limit. Reinforcements thus stretched cannot produce their maximum effect.

On a déjà proposé de faire prendre appui au corps d'ancrage sur la structure à précontraindre par l'intermédiaire d'un calage dont l'épaisseur utile correspond à la longueur de rentrée de l'armature dans ce corps lors du clavetage, après relachement de la tension imposée à ces brins. A cette fin, après ancrage de 1 ' armature à la manière usuelle dans le corps d'ancrage, une nouvelle traction exercée soit sur l'ar J mature, elle-même, soit sur celle-ci par l'intermédiaire du corps d'ancrage, traction d'amplitude sensiblement égale à la rentrée devant être compensée, ramène la tension de l'armature à sa valeur optimale et permet d'insérer le calage entre le corps d'ancrage et la structure à précontraindre. It has already been proposed to make the anchoring body bear on the structure to be prestressed by means of a wedging whose useful thickness corresponds to the length of re-entry of the reinforcement in this body during the keying-up, after release of the tension imposed on these strands. To this end, after anchoring the reinforcement in the usual manner in the anchoring body, a new traction exerted either on the mature ar J, itself, or on the latter by means of the body anchoring, traction of amplitude substantially equal to the reentry to be compensated, reduces the tension of the reinforcement to its optimal value and allows to insert the wedging between the anchoring body and the structure to be prestressed.

Comme la course de "rentrée" est variable et qu'elle n'est déterminée qu'en rétablissant la tension de l'armature à la valeur dynamométrique qui lui était conférée juste avant le clavetage, il est nécessaire de prévoir des cales d'épaisseur variable, ou encore des jeux de coins utilisés par paires avec des pentes opposées. Ces agencements impliquent la liberté d'accès à la périphérie du dispositif d'ancrage et empêchent notamment de loger un tel dispositif dans un alvéole. As the "re-entry" stroke is variable and is only determined by restoring the tension of the armature to the dynamometric value which was given to it just before the keying, it is necessary to provide shims of thickness variable, or even sets of corners used in pairs with opposite slopes. These arrangements imply freedom of access to the periphery of the anchoring device and in particular prevent the housing of such a device in a cell.

On pourrait aussi fileter la périphérie d'un corps d'ancrage cylindrique et utiliser comme calage un écrou envelop pant engagé sur ce filetage. Une telle réalisation serait encore plus onéreuse que les armatures en barres, filetées à leur extrémité d'ancrage, et qui sont couramment utilisées, au moins lorsque les armatures doivent être courtes et l'accès à leur ancrage d'espace limité. On sait qu'une telle réalisation sans effet de coincement n'a pas d "rentrée". One could also thread the periphery of a cylindrical anchor body and use as a wedging nut envelop pant engaged on this thread. Such an embodiment would be even more expensive than the reinforcing bars, threaded at their anchoring end, and which are commonly used, at least when the reinforcements must be short and access to their anchoring limited space. We know that such an embodiment without jamming effect has no "reentry".

La présente invention a pour objet un dispositif d'ancrage permettant la compensation de l'effet de rentrée des armatures) dont le prix de revient est modéré, qui peut prendre place dans un alvéole de la structure à précontraindre et permet, meme pour des armatures courtes1 d'utiliser des barres, fils, torons ou câbles sans préparation spéciale. The present invention relates to an anchoring device allowing compensation for the effect of re-entry of the reinforcements) whose cost price is moderate, which can take place in a cell of the structure to be prestressed and allows, even for reinforcements short1 to use bars, wires, strands or cables without special preparation.

d'ancrage 'ancrage
Le corps/selon l'invention est constitué de deux parties coaxiales disposées bout à bout et traversées par l'armature, la partie externe la plus éloignée de la structure à précontraindre recevant les organes de clavetage et la partie interne la plus proche, formant calage, ces deux parties étant appuyées l'une contre l'autre par des surfaces d'appui coopérantes en forme générale d'au moins un hélicolde.anchor 'anchor
The body / according to the invention consists of two coaxial parts arranged end to end and crossed by the reinforcement, the outer part farthest from the structure to be prestressed receiving the keying members and the nearest internal part, forming wedging , these two parts being pressed against each other by cooperating bearing surfaces in the general form of at least one helicoid.

Ainsi, après clavetage, la partie externe ayant, par traction, été écartée de la partie interne, il suffit de faire tourner cette dernière dans le sens convenable d'un certain angle pour que les surfaces hélicodales coopérantes retrouvent leur contact et que le calage soit assuré. Thus, after keying, the external part having, by traction, been moved away from the internal part, it suffices to rotate the latter in the appropriate direction by a certain angle so that the cooperating helical surfaces regain their contact and the setting is assured.

Pour obtenir avec sécurité une bonne stabilité d'appui des deux parties dans leur contact mutuel, la surface de contact comprend au moins deux éléments d'hélicoide d'un développement égal à un demi-cercle, diamétralement opposée ou encore trois éléments d'hélicolde décalés de 1200 autour de l'axe commun. To safely obtain good support stability of the two parts in their mutual contact, the contact surface comprises at least two helicoid elements with a development equal to a diametrically opposite semicircle or even three helicoid elements offset by 1200 around the common axis.

En outre, pour éviter toute rotation relative des deux parties par effet de vis réversible, les surfaces hélicoSdales peuvent être rendues ru9ueuses)par exemple par apport de grains durs pubien encore être cranteeeJparexempleen dents de scie, ou en marches d'escalier. In addition, to avoid any relative rotation of the two parts by the effect of a reversible screw, the helical surfaces can be made ru9uous) for example by adding hard pubic grains which can still be serrated, for example sawtooth, or in staircase steps.

Comme on le verra dans la suite un tel dispositif d'ancrage peut être mis en oeuvre par des moyens n'impliquant aucune action transversale à l'armature à tendre, ni espace libre autour de celle-ci, ce qui permet notamment le logement de l'ancrage dans un alvéole ou permet de disposer côte à côte une pluralité d'ancrages dans un espace réduit. As will be seen below, such an anchoring device can be implemented by means involving no transverse action to the reinforcement to be stretched, nor free space around the latter, which in particular allows the housing of anchoring in a cell or allows to have side by side a plurality of anchors in a reduced space.

Les corps d'ancrage en deux parties selon l'invention peuvent être obtenus, sans passage dans une machine-outil, soit par moulage, soit par matriage, ce qui permet un prix de revient avantageux. The two-part anchoring bodies according to the invention can be obtained, without passing through a machine tool, either by molding or by stamping, which allows an advantageous cost price.

Les dessins annexés montrent comment l'invention peut être réalisée. The accompanying drawings show how the invention can be realized.

- Les figures 1 à 3 montrent en élévation un dispositif selon l'invention dans trois étapes de sa mise en oeuvre. - Figures 1 to 3 show in elevation a device according to the invention in three stages of its implementation.

- La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif d'ancrage dans une forme de réalisation plus élaborée. - Figure 4 is a perspective view of an anchoring device in a more elaborate embodiment.

- La figure 5 schématise une autre réalisation d'un dispositif d'ancrage. - Figure 5 shows schematically another embodiment of an anchoring device.

- La figure 6 montre, en partie schématiquement, un agencement de mise en oeuvre d'un dispositif d'ancrage selon l'invention. - Figure 6 shows, partially schematically, an arrangement for implementing an anchoring device according to the invention.

Sur les figures 1 à 3 un massif de béton A est destiné à être précontraint par une barre rectiligne B mise en tension. In FIGS. 1 to 3, a concrete block A is intended to be prestressed by a straight bar B tensioned.

Le corps d'ancrage 2 de cette barre, qui repose sur le massif
A par l'intermédiaire de la plaque de répartition 3, est formé de deux parties coaxiales et bout à bout 2a et 2b traversées axialement par la barre B.The anchoring body 2 of this bar, which rests on the solid
A via the distribution plate 3, is formed of two coaxial and end-to-end parts 2a and 2b crossed axially by the bar B.

La partie externe 2a est évidée en forme de cône d'ancrage 4 dans lequel, de manière connue, après mise en tension de la barre B, on a forcé, autour de cette barre, les clavettes 5 pour claveter ladite barre à l'état tendu. Cependant, le coincement obtenu ne pouvant être parfait, lorsque la traction, schématisée par la flèche 6, a été relâchée, il s'est produit une rentrée en sens opposé (flèche 7) de l'ensemble des clavettes et de la barre B dans le corps d'ancrage de sorte qu'une partie de la tension imposée à cette barre a disparu. The external part 2a is hollowed out in the form of an anchoring cone 4 in which, in known manner, after tensioning of the bar B, the keys 5 have been forced around this bar to key said bar in the state tense. However, since the jamming cannot be perfect, when the traction, shown diagrammatically by arrow 6, has been released, there has been a re-entry in the opposite direction (arrow 7) of all of the keys and of the bar B in the anchor body so that part of the tension imposed on this bar has disappeared.

Pour y remédier, selon l'invention, la partie externe 2a repose sur la partie interne 2b le long dlau moins une surface hélicoidale 8 dont le pas 9 est nettement plus grand que la plus grande course de "rentrée" de l'armature dans son ancrage. To remedy this, according to the invention, the external part 2a rests on the internal part 2b along at least one helical surface 8, the pitch 9 of which is clearly greater than the greatest "re-entry" stroke of the armature in its anchoring.

Ainsi, en exerçant, soit sur la barre, soit sur la partie 2a, une traction dans le sens de la flèche 10 (figure 2) pour rétablir la valeur dynamométrique de la force de tension de la barre B, les deux parties 2a et 2b laissent entre elles l'intervalle 11. Grâce aux ergots 12, par exemple, il est alors possible de faire tourner la partie 2b dans le sens de la flèche 13 pour ramener en contact mutuel les surfaces hélicoidales 8 appartenant aux deux parties. Thus, by exerting, either on the bar or on the part 2a, a pull in the direction of the arrow 10 (FIG. 2) to restore the dynamometric value of the tension force of the bar B, the two parts 2a and 2b leave the gap between them 11. Thanks to the pins 12, for example, it is then possible to rotate the part 2b in the direction of the arrow 13 to bring the helical surfaces 8 belonging to the two parts into mutual contact.

L'effort de remise en tension peut alors être relâché et, le dispositif ayant pris la configuration montrée sur la figure 3, la tension de la barre B se trouve conservée exactement à la valeur qui lui avait été imposée initialement. The tensioning effort can then be released and, the device having taken the configuration shown in FIG. 3, the tension of the bar B is kept exactly at the value which had been initially imposed on it.

Dans la réalisation montrée par la figure 4, la partie externe 2a comporte des gorges 14 ou un filetage pour permettre la préhension de cette partie si par sécurité, pour remettre en tension l'armatureRon ne souhaite pas exercer directement cette tension sur cette armature. De plus) les deux parties comportent chacune deux surfaces hé licol des coopérantes 8a et 8b dont chacune est partagée en une succession de gradins égaux 15 de faible hauteur. Dans ce cas, le demi-pas de chaque surface hélicolde est supérieur à la "rentrée" de l'armature B. Ainsi, après mise en oeuvre, les deux parties sont en contact par deux groupes égaux de gradins diamétralement opposés. In the embodiment shown in Figure 4, the outer part 2a has grooves 14 or a thread to allow the gripping of this part if for safety, to re-tension the armature Ron does not wish to directly exert this tension on this armature. In addition) the two parts each have two helicopter halter surfaces cooperating 8a and 8b, each of which is divided into a succession of equal steps 15 of low height. In this case, the half-step of each helical surface is greater than the "reentry" of the frame B. Thus, after implementation, the two parts are in contact by two equal groups of diametrically opposite steps.

Dans le cas de la figure 5, les surfaces hélicoides 17 comportent des stries radiales égales de profil en dents de scie. En outre des grains durs (carborundum) peuvent être collés sur les surfaces lisses pour empêcher leur glissement. In the case of FIG. 5, the helical surfaces 17 comprise equal radial ridges of sawtooth profile. In addition, hard grains (carborundum) can be glued to smooth surfaces to prevent slipping.

Ces précautions peuvent être nécessaires pour éviter un risque de "dévissage" sous les efforts dynamiques.These precautions may be necessary to avoid a risk of "unscrewing" under dynamic forces.

Enfin, pour éviter la fragilité des réalisations en angle aigu, le ressaut 18 entre deux surfaces hélicoïdes consécutives est avantageusement oblique. Finally, to avoid the fragility of the embodiments at an acute angle, the projection 18 between two consecutive helical surfaces is advantageously oblique.

La figure 6 montre un agencement permettant la mise en oeuvre d'un dispositif d'ancrage selon l'invention dans un alvéole. Pour simplifier le dessin, chacun des organes de cette réalisation est représenté unique, mais il doit être entendu que ces organes peuvent être multiples et disposés sy métriquement autour de l'axe de l'armature. Figure 6 shows an arrangement for the implementation of an anchoring device according to the invention in a cell. To simplify the drawing, each of the members of this embodiment is shown to be unique, but it should be understood that these members may be multiple and arranged sy metrically around the axis of the frame.

Entre l'appareillage connu 19 de mise en tension de l'armature B (ici un toron de fils) et le massif A est interposé l'organe cylindrique 20 qui entoure le corps d'ancrage 2a-2b dont'. pour faciliter les manipulations les deux parties peuvent être assemblées par un collage fragile ou reliées par des bandes adhésives 21 faciles à rompre. Between the known apparatus 19 for tensioning the armature B (here a strand of wires) and the block A is interposed the cylindrical member 20 which surrounds the anchoring body 2a-2b of which '. to facilitate handling, the two parts can be assembled by fragile bonding or connected by adhesive strips 21 that are easy to break.

Dans l'organe cylindrique 20 peut tourner, grâce aux chemins de billes 22 et 23, un manchon 24 qui enveloppe le corps d'ancrage et qui comporte sa base des rainures 25 s'emboîtant sur les ergots 12 de la partie 2b. In the cylindrical member 20 can rotate, thanks to the ball paths 22 and 23, a sleeve 24 which envelops the anchoring body and which has at its base grooves 25 which fit onto the lugs 12 of part 2b.

Extérieurement le manchon comporte au moins une rainure en hélice 26 de sens opposé aux surfaces hélicoldes 8. Dans chaque rainure 26 est engagée l'extrémité d'un doigt 27 qui coulisse dans une rainure axiale 28 ménagée dans l'organe cylindrique 20. Le doigt 27 est solidaire d'un segment de cylindre 29 qui le guide et permet de le déplacer. Externally the sleeve has at least one helical groove 26 in a direction opposite to the helical surfaces 8. In each groove 26 is engaged the end of a finger 27 which slides in an axial groove 28 formed in the cylindrical member 20. The finger 27 is integral with a cylinder segment 29 which guides it and makes it possible to move it.

Le dispositif d'ancrage 2a-2b est retenu initialement en place par au moins un doigt 30 maintenu élastiquement en saillie à l'intérieur du cylindre 20. Ce doigt peut être écarté par l'action d'un coin 31 qui peut être manoeuvré par la traction d'une tige 32. The anchoring device 2a-2b is initially retained in place by at least one finger 30 held elastically projecting inside the cylinder 20. This finger can be moved apart by the action of a wedge 31 which can be maneuvered by pulling a rod 32.

Dans la situation montrée sur la figure 6, le dispositif d'ancrage étant retenu par le doigt 30 > l'armature B peut être tendue et les clavettes 5 enfoncées. Le (ou les) doigt 30 étant alors effacé , une traction complémentaire exercée sur l'armature B jusqu'à la force dynamométrique initiale écarte la partie 2a de la partie 2b (maintenue en place par l'engagement des ergots 12 dans les rainures 25) en rompant les bandes adhésives 21. In the situation shown in Figure 6, the anchoring device being retained by the finger 30> the frame B can be tensioned and the keys 5 pressed. The finger (s) 30 then being erased, additional traction exerted on the frame B until the initial dynamometric force separates part 2a from part 2b (held in place by the engagement of the pins 12 in the grooves 25 ) by breaking the adhesive strips 21.

Puis, une poussée suivant la flèche 33 exercée sUr le segment de cylindre 29 entraîne la rotation du manchon 24 dans le sens qui ramène les surfaces hélicoldes 8 en contact. Le vérin de mise en tension (19) peut être alors relâché et le tout démonté. On peut se rendre compte que l'ensemble de ces opérations peut être exécuté au fond d'un alvéole 351c'est-à- dire que le dispositif selon l'invention n'exige pas d'accès latéral au dispositif d'ancrage et que sa mise en service) comme son encombrement final, ne nécessitent qu'un espace limité autour de l'armature. Then, a push along the arrow 33 exerted on the cylinder segment 29 causes the rotation of the sleeve 24 in the direction which brings the helical surfaces 8 in contact. The tensioning cylinder (19) can then be released and the whole disassembled. It can be seen that all of these operations can be carried out at the bottom of a cell 351, that is to say that the device according to the invention does not require lateral access to the anchoring device and that commissioning) as its final size, require only a limited space around the frame.

L'invention s'applique à toutes sortes d'armatures et à toutes sortes de groupes d'armatures dont les corps d'an- crage sont à base circulaire et de forme générale de révolution. The invention applies to all kinds of armatures and to all kinds of groups of armatures whose anchoring bodies are of circular base and of general shape of revolution.

Claims

1.- Device for compensating for the loss of tension of a prestressing reinforcement, due to the re-entry of this reinforcement in its anchoring body pressed against the structure to be prestressed, device in which said anchoring body having been removed from the structure to be prestressed by an additional traction of an amount substantially equal to the reentry stroke, a wedging is inserted in the space thus freed, characterized in that the anchoring body comprises two ends of coaxial ends crossed by the armature, the external part with respect to the structure receiving the blocking means of this armature and the internal part forming wedging, these two parts being pressed one against the other by cooperating support surfaces in general form d '' at least one helicoid, the axial offset between the ends of the same helicoid being greater than the reentry stroke.

2.- Device according to claim 1, characterized in that the bearing surfaces comprise a plurality of equal helical elements and regularly angularly spaced.

3.- Device according to claim 1, characterized in that the external part is provided with gripping means, for a traction member.

4.- Device according to claim 1, characterized in that the contact surfaces are rough.

5.- Device according to claim 1, characterized in that the helicoidal surfaces are notched to form elements which fit into one another.

6.- Device according to claim 5, characterized in that the notches are in the form of steps or stair treads each comprising two flat parts, one perpendicular to the axis and the other passing through this axis.

7.- Device according to claim 5, characterized in that the notches are sawtooth, formed of planar portions connected along radial edges.

8.- Device according to claim 1, characterized in that the internal part comprises means allowing the action of a tool to ensure its rotation.

9.- Device according to claim 1, characterized in that the two parts of the anchoring body are held temporarily assembled by easily destructible elements.

10.- Arrangement for implementing a device according to one of the preceding claims, intended to be associated with a jack for tensioning the armature, characterized in that this arrangement comprises an element enveloping the body d 'anchor, interposed between the cylinder and the structure,

this element internally comprising temporary means for retaining the anchoring body against the structure and means for rotating the internal part of said body

11.- Arrangement according to claim 10, characterized in that the means for retaining the anchoring body are retractable radial fingers.

12.- Arrangement according to claim 10, characterized in that the means for rotating the internal part comprise a cylindrical sleeve rotatably mounted in the enveloping element and fitted on said internal part and at least one access opening of said element allowing the sleeve to rotate.

13.- Arrangement according to claim 12, characterized in that the access opening is a longitudinal slot of the enveloping element in which slides a finger engaged in a helical groove of the sleeve.

14.- Arrangement according to claims 8 and 12, characterized in that, the internal part comprising for its rotation of peripheral lugs, the sleeve is provided at its base with segments of axial grooves in which fit said lugs.