FR2806428A1 - Installation of new or replacement cable, for suspension bridge, in existing anchor block, has new cable anchored in front extension of original block - Google Patents
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Abstract
Description
<U>Procédé pour ancrer un nouveau câble à un massif</U> diancrage <U>préexistant sur</U> lequel <U>est déjà ancré un</U> cable <U>d'origine</U>. La présente invention est relative aux procédés pour ancrer de nouveaux câbles à des massifs d'ancrage préexistants sur lesquels sont déjà ancrés des câbles d'origine. <U> A method for anchoring a new cable to a <U> pre-existing </ U> massive </ U> that <U> is already anchored to a </ U> <U> <U> cable. The present invention relates to methods for anchoring new cables to pre-existing anchoring beds on which original cables are already anchored.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour ancrer un nouveau câble à un massif d'ancrage préexistant sur lequel est déjà ancré un câble d'origine, ce massif d'ancrage préexistant présentant une face avant dans laquelle pénètrent des barres d'ancrage d'origine qui relient ledit massif d'ancrage préexistant au câble d'origine. Le câble en question peut être par exemple un câble porteur de pont suspendu. More particularly, the invention relates to a method for anchoring a new cable to a pre-existing anchor mass on which is already anchored an original cable, this pre-existing anchoring mass having a front face in which penetrate anchor bars of origin that connect said pre-existing anchor to the original cable. The cable in question may be for example a suspension bridge carrying cable.
Dans un tel procédé, il est bien entendu possible de réutiliser les barres d'ancrage d'origine pour ancrer un nouveau câble identique au câble d'origine Mais ceci n'est pas toujours possible, notamment lorsque scellement des barres d'ancrage d'origine ne garantit pas une résistance suffisante ou lorsque 1e nouveau câble est différent du câble d'origine, par exemple parce qu'il comporte un nombre de brins différent du câble d'origine et/ou lorsqu'il supporte des efforts plus importants que le câble d'o.r#igine. On peut alors éventuellement être conduit à recréer entièrement un massif d'ancrage neuf, ce qui est particulièrement coûteux. In such a method, it is of course possible to reuse the original anchor bars to anchor a new cable identical to the original cable But this is not always possible, especially when sealing anchor bars of The originator does not guarantee sufficient strength or when the new cable is different from the original cable, for example because it has a number of strands different from the original cable and / or when it bears greater forces than the original cable. cable of origin. One can then possibly be led to fully recreate a new anchor, which is particularly expensive.
La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients, en proposant un procédé qui permette de remplacer un câble d'origine, notamment un câble porteur de pont suspendu, par un nouveau câble avant éventuellement des caractéristiques différentes du câble d'origine, tout en réutilisant le massif d'ancrage préexistant. The present invention is intended in particular to overcome these disadvantages, by proposing a method which makes it possible to replace an original cable, in particular a suspension bridge carrying cable, with a new cable before possibly different characteristics of the original cable, while by reusing the pre-existing anchoring mass.
A cet effet, selon l'invention, un procédé du genre en question est caractérisé en ce qu'il comporte au- moins étapes suivantes (a) couler un massif supplémentaire de béton en appui contre la face avant du massif d'ancrage préexistant englobant au moins partiellement les barres d'ancrage d'origine et en scellant de nouvelles barres d'ancrage dans ledit massif supplémentaire, le massif supplémentaire presentant alors une face avant qui est orientée vers le câble d'origine et sur laquelle sort accessibles nouvelles barres d'ancrage, (b) mettre en tension au moins certaines des barres d'ancrage d'origine, chacune entre le massif d'ancrage preexistant et un organe d'appui disposé contre la face avant du massif supplémentaire, de façon à mettre le massif supplémentaire en précontrainte, (c) et fixer le nouveau câble sur les nouvelles barres d'ancrage. For this purpose, according to the invention, a method of the kind in question is characterized in that it comprises at least the following steps: (a) casting an additional mass of concrete in abutment against the front face of the pre-existing anchoring mass encompassing at least partially the original anchor bars and by sealing new anchor bars in said additional block, the additional block then having a front face which is oriented towards the original cable and on which is accessible anchoring, (b) tensioning at least some of the original anchor bars, each between the preexisting anchor block and a support member disposed against the front face of the additional block, so as to put the block additional prestressing, (c) and attach the new cable to the new anchor bars.
Grâce à ces dispositions, le massif d'ancrage préexistant est réutilisé pour la fixation du nouveau câble, et de plus, on réutilise également les barres d'ancrage d'origine pour créer une précontrainte dans massif d'ancrage supplémentaire, d'une façon particulièrement économique. Thanks to these provisions, the pre-existing anchoring mass is reused for the fixing of the new cable, and in addition, the original anchor bars are also reused to create additional prestressing in a massive anchor, in a way particularly economical.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - l'étape (c) est suivie par une étape finale consistant à enlever le câble d'origine ; - le câble d'origine et le nouveau câble sont des câbles porteurs de pont suspendu ; - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on crée une gaine autour des barres d'ancrage d'origine à l'extérieur du massif d'ancrage préexistant, de façon que lesdites barres d'ancrage d'origine n'adhèrent pas au béton du massif supplémentaire ; - le câble d'origine comporte plusieurs brins qui sont fixés chacun à un culot lui-même fixé à plusieurs barres d'ancrage d'origine, l'étape (a) étant précédée d'une étape initiale au cours de laquelle fixe des rallonges filetées à chaque barre d'ancrage d'origine, puis on recouvre d'une matière aisément déformable les barres d'ancrage d'origine à l'extérieur du massif d'ancrage préexistant ainsi que les culots d'ancrage et moins une partie des rallonges ; au cours de l'étape (a), on noie partiellement chaque rallonge filetée dans le massif supplémentaire de façon qu'elle soit accessible sur 1a face avant dudit massif supplémentaire ; et au cours de l'étape (b), on fixe contre la face avant du massif supplémentaire des plaques d'appui qui sont traversées chacune par un brin du câble d'origine et par les rallonges filetées des barres d'ancrage d'origine fixées à ce brin, chaque plaque d'appui etant appliquée contre 1a face avant du massif supplémentaire au moyen d'écrous vissés sur les rallonges filetées des barres d'ancrage d'origine correspondantes de façon à mettre lesdites barres d'ancrage d'origine en tension pour créer une précontrainte dans le massif supplémentaire ; - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on met en place au moins un câble de précontrainte transversal dans une direction transversale parallèle aux barres d'ancrage, et au cours de l'étape (c), on met en tension ledit câble de précontrainte transversal entre deux organes d'appui qui sont disposés de part et d'autre du massif supplémentaire de façon à créer précontrainte dudit massif supplémentaire au moins dans ladite direction transversale ; - ledit câble de précontrainte transversal presente un tracé courbe ayant une concavité orientée vers l'arrière, de façon à générer une poussée vers l'arrière ; - l'étape (a) est précédée d'une étape initiale au cours de laquelle on met en place au moins un câble de précontrainte longitudinal sensiblement parallèle aux barres d'ancrage et on scelle ce câble de précontrainte longitudinal dans un forage préalablement percé dans le massif d'ancrage préexistant, et au cours de étape (c), on met en tension ce câble de précontrainte longitudinal entre massif d'ancrage préexistant et un organe d'appui solidarisé avec le massif supplémentaire au niveau de la face avant dudit massif supplémentaire, façon créer une précontrainte dudit massif supplémentaire sensiblement parallelement aux barres d'ancrage. In preferred embodiments of the invention, one or more of the following arrangements may also be used: step (c) is followed by a final step of removing the cable of origin; - the original cable and the new cable are suspended bridge carrying cables; step (a) is preceded by an initial step during which a sheath is created around the original anchor bars outside the pre-existing anchor, so that said anchor bars of origin do not adhere to the concrete of the additional massif; the original cable comprises several strands which are each fixed to a base itself attached to several original anchoring bars, step (a) being preceded by an initial step during which fixed extensions threaded to each original anchor bar, and then cover with an easily deformable material the original anchor bars outside the pre-existing anchor and the anchors and less part of the extensions; during step (a), each threaded extension is partially embedded in the additional mass so that it is accessible on the front face of said additional mass; and during step (b), support plates, each of which is traversed by a strand of the original cable and by the threaded extensions of the original anchor bars, are fixed against the front face of the additional mass. attached to this strand, each support plate being applied against the front face of the additional mass by means of nuts screwed onto the threaded extensions of the corresponding original anchor bars so as to put said original anchor bars in tension to create a prestress in the additional mass; step (a) is preceded by an initial step during which at least one transverse prestressing cable is placed in a transverse direction parallel to the anchor bars, and during step (c) said transverse prestressing cable is tensioned between two support members which are arranged on either side of the additional mass so as to create prestressing of said additional mass at least in said transverse direction; said transverse prestressing cable has a curved pattern having a concavity directed towards the rear, so as to generate a thrust towards the rear; step (a) is preceded by an initial step during which at least one longitudinal preloading cable substantially parallel to the anchor bars is placed and this longitudinal prestressing cable is sealed in a borehole previously drilled in the pre-existing anchoring mass, and during step (c), this longitudinal prestressing tendon is put in tension between the pre-existing anchoring mass and a support member secured to the additional solid mass at the front face of said solid mass additional, how to create a preload of said additional mass substantially parallel to the anchor bars.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de 1a description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of one of its embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings.
les dessins la figure 1 est une vue schématique d'un pont suspendu sur lequel peut être mis en ceuvre le procédé selon l'invention lors du remplacement des câbles porteurs, - les figures 2 à 5 sont des vues en coupe montrant l'un des massifs d'ancrage de l'un câbles porteurs du pont suspendu de la figure 1, cours de différentes étapes successives de mise en oeuvre du procédé selon 'invention, - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI la figure 5, - et la figure 7 est une vue similaire aux figures 2 à 5, montrant l'état final du massif d'ancrage après mise en #uvre du procédé selon l'invention. FIG. 1 is a schematic view of a suspension bridge on which the method according to the invention can be implemented when replacing the load-bearing cables; FIGS. 2 to 5 are sectional views showing one of the anchoring solid masses of the carrying cables of the suspension bridge of FIG. 1, during different successive stages of implementation of the method according to the invention; FIG. 6 is a sectional view along the line VI-VI of FIG. 5, - and Figure 7 is a view similar to Figures 2 to 5, showing the final state of the anchor mass after implementation of the method according to the invention.
les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. the different figures, the same references designate identical or similar elements.
Comme représenté sur la figure 1, le procédé selon l'invention peut notamment s'appliquer à un pont suspendu 1 dont le tablier 2 est porté par des suspentes 3 reliées généralement à deux câbles porteurs parallèles 4 qui passent sur des piliers 5 et qui sont ancrés chacun à leurs deux extrémités sur des culées 6. As shown in FIG. 1, the method according to the invention can notably be applied to a suspension bridge 1 whose deck 2 is carried by suspension lines 3 generally connected to two parallel carrying cables 4 which pass over pillars 5 and which are each anchored at both ends on abutments 6.
Comme représenté sur la figure 2, chaque câble porteur 4 est constitué par un grand nombre de torons d'acier 7, dont uniquement trois sont représentés sur la figure 2 pour plus de clarté. Au niveau des culées 6, chacun de ces torons 7 est ancré à un culot d'ancrage 8 qui est lui-même fixé, par exemple au moyen de trois barres ancrage 9 en acier, à un caisson d'acier 10 appartenant à massif d'ancrage 11 et disposé près de la face avant lla de ce massif. As shown in Figure 2, each carrier cable 4 is constituted by a large number of steel strands 7, of which only three are shown in Figure 2 for clarity. At the abutments 6, each of these strands 7 is anchored to an anchor base 8 which is itself fixed, for example by means of three anchoring bars 9 made of steel, to a steel box 10 belonging to the bulkhead. anchoring 11 and disposed near the front face 11a of this massif.
Dans l'exemple représenté, les barres d'ancrage 9 sont filetées et sont fixées aux culots 8 et au caisson acier 10 par l'intermédiaire d'écrous 12 qui sont vissés deux extrémités desdites barres d'ancrage et qui s'appuient les uns contre le caisson d'acier et les autres contre des plaques d'appui 8a disposées elles-mêmes en butée contre les culots d'ancrage 8. Par ailleurs, le caisson d'acier 10 est lui-même ancré dans le massif de béton armé 11 au moyen de barres d'ancrage supplementaires 13 qui sont scellées dans ce massif. In the example shown, the anchor bars 9 are threaded and are fixed to the caps 8 and to the steel box 10 by means of nuts 12 which are screwed on two ends of said anchor bars and which support each other. against the steel casing and the others against support plates 8a themselves arranged in abutment against the anchoring caps 8. Moreover, the steel casing 10 is itself anchored in the reinforced concrete block 11 by means of additional anchor bars 13 which are sealed in this massif.
Lorsqu'on veut remplacer les câbles porteurs 4 du pont suspendu, on peut procéder comme suit - on accouple des rallonges filetées 1 en acier aux extrémités libres des barres d'ancraqe 9, moyen de manchons 15 filetés intérieurement, - on applique de la mousse "Néoprène" ou autre matériau aisément déformable de façon à gainer les barres d'ancrage 9, les culots 8, les plaques d'appui 8a, les boulons 12 vissés contre ces plaques d'appui, les manchons 15, et au moins une partie des rallonges filetées 14, lesquelles peuvent aussi être disposées dans un conduit en polyéthylène, - comme représenté sur la figure 3, on met ensuite en place de nouvelles barres d'ancrage filetées 16 en acier qui sont maintenues en position par cales (non représentées) et qui s'étendent sensiblement parallèlement aux barres d'ancrage d'origine 9, ces nouvelles barres d'ancrage pouvant le cas échéant être reliées deux à deux à leur extrémité proche du caisson d'acier par des plaques d'ancrage 17 en acier qui sont traversées par lesdites nouvelles barres d'ancrage 16 et sont reliées à celles-ci au moyen d'écrous 18, - comme représenté sur 1a figure on peut également sceller, dans des forages 19 préalablement percés dans 1e massif de béton armé 11, câbles de précontrainte longitudinaux 20 qui s'étendent vers le câble porteur 4 jusqu'à un ancrage 21 situé à une certaine distance de la face avant lla du massif d'ancrage 11, ces câbles de précontrainte 20 étant initialement maintenus en place par calage ou similaire, - on peut également mettre en place des câbles de précontrainte transversaux 22 de préférence gainés, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement aux barres ancrage 9, de préférence en présentant une certaine courbure dont le centre de courbure est dirigé vers le massif d'ancrage 11, cette précontrainte transversale permet de solidariser le nouveau massif d'ancrage aux murs -l'ancien massif et 1e tracé courbe vient produire une poussée vers l'arrière qui est équivalente à la précontrainte supplémentaire introduite dans la direction longitudinale, ces câbles de précontrainte transversaux 22 s étendant entre deux ancrages 23 qui peuvent être par exemple scellés dans des bossages de béton coulés sur les faces extérieures de deux voiles de béton 25 qui prolongent le massif d'ancrage 11 vers l'avant - on coule un massif de béton supplémentaire 26 entre les deux voiles 25, ce massif supplémentaire prenant appui contre la face avant 11a du massif d'ancrage préexistant 11 et ledit massif supplémentaire s étendant vers l'avant jusqu'aux ancrages 21 des câbles de précontrainte longitudinaux 20 de façon que les extrémités libres des rallonges filetées 14 et des nouvelles barres d'ancrage 16 fassent saillie vers l'avant à partir de la face avant 26a du massif supplémentaire, - on met en tension les câbles de précontrainte transversaux 22, de façon à générer une précontrainte dans le massif supplémentaire 26 sensiblement perpendiculairement aux barres d'ancrage 9, et en direction du massif d'ancrage d'origine 11, - on met en tension les câbles de précontrainte longitudinaux 20 de façon à générer une précontrainte dans le massif d'ancrage supplémentaire 26 dans une direction longitudinale sensiblement parallèle aux barres d'ancrage 9, 16, comme représenté sur les figures S et on met en place au niveau de chaque toron 7, une plaque d'appui 27 en acier qui est appliquée contre la face avant 26a du massif supplémentaire 26 et qui présente, d'une part, trois trous 27a traversés respectivement par les trois rallonges filetées 14 correspondant au toron 7 considéré, d'autre part, une fente débouchante 27b qui est engagée sur le toron 7 considéré (voir figure 6), - on visse des écrous 28 sur les rallonges filetées 14, contre chaque plaque d'appui 27, de façon à mettre en tension lesdites rallonges filetées et les barres d'ancrage d'origine 9, pour générer une précontrainte dans le massi supplémentaire 26 dans la direction longitudinale (grâce ' la pose de la mousse "Néoprène" sur les barres d'ancrage d'origine, les culots d'ancrage et les rallonges, c'est l'ensemble du massif supplémentaire 26 qui est ainsi mis en précontrainte), - on fixe de nouveaux culots d'ancrage 29 aux extrémités libres des nouvelles barres d'ancrage 16, au moyen d'ecrous 30, et on fixe au nouveau culot d'ancrage 29 de nouveaux torons d'acier 30 constituant un nouveau câble porteur - on coupe les torons de l'ancien câble porteur, et on noie de préférence extrémités libres des rallonges filetées 14 et des torons 7 dans un béton de remplissage 32. When it is desired to replace the carrying cables 4 of the suspension bridge, it is possible to proceed as follows: steel threaded extensions 1 are coupled to the free ends of the anchor bars 9, by means of internally threaded sleeves 15, - foam is applied "Neoprene" or other material easily deformable so as to coat the anchor bars 9, the caps 8, the support plates 8a, the bolts 12 screwed against these support plates, the sleeves 15, and at least a part threaded extensions 14, which may also be arranged in a polyethylene pipe, as shown in FIG. 3, then new steel anchor bars 16 are placed in position which are held in wedge position (not shown) and which extend substantially parallel to the original anchor bars 9, these new anchor bars possibly being able to be connected two by two at their end close to the box of steel by anchor plates 17 of steel which are traversed by said new anchor bars 16 and are connected thereto by means of nuts 18, - as shown in the figure can also be sealed, in boreholes 19 previously drilled in the reinforced concrete core 11, longitudinal prestressing cables 20 which extend towards the carrier cable 4 to an anchor 21 located at a distance from the front face 11a of the anchor mass 11, these prestressing cables 20 being initially held in place by wedging or the like, it is also possible to install transverse prestressing cables 22, preferably sheathed, which extend substantially perpendicular to the anchoring bars 9, preferably having a certain curvature of which the center of curvature is directed towards the anchoring mass 11, this transverse prestressing makes it possible to secure the new anchoring mass to the walls. The former solid mass and the curved path produces a thrust rearward which is equivalent to the additional prestressing introduced in the longitudinal direction, these transverse tending cables 22 extending between two anchors 23 which can be for example sealed in concrete bosses poured on the outer faces of two concrete sails 25 which extend the anchoring mass 11 forwardly - an additional concrete mass 26 is cast between the two sails 25, this additional mass bearing against the front face 11a of the solid mass pre-existing anchor 11 and said additional base extending forwards to the anchors 21 of the longitudinal pretensioning cables 20 so that the free ends of the threaded extensions 14 and the new anchor bars 16 protrude forwardly. from the front face 26a of the additional mass, - the pre-tension cables are tensioned transverse integers 22, so as to generate a preload in the additional mass 26 substantially perpendicular to the anchor bars 9, and in the direction of the original anchor belt 11, - the longitudinal prestressing tendons 20 are tensioned to generate a preload in the additional anchoring mass 26 in a longitudinal direction substantially parallel to the anchor bars 9, 16, as shown in FIGS. 5 and a support plate is placed at each strand 7; 27 which is applied against the front face 26a of the additional mass 26 and which has, on the one hand, three holes 27a crossed respectively by the three threaded extensions 14 corresponding to the strand 7 considered, on the other hand, a through slot 27b which is engaged on the strand 7 considered (see FIG. 6), - nuts 28 are screwed on the threaded extensions 14, against each support plate 27, so that to tension said threaded extensions and original anchor bars 9, to generate a preload in the additional mass 26 in the longitudinal direction (thanks to the installation of the "Neoprene" foam on the anchor bars of origin, the anchors and extensions, it is the whole of the additional mass 26 which is thus put in prestressing), - one fixes new anchors 29 at the free ends of the new anchoring bars 16, by means of nuts 30, and new steel strands 30 constituting a new carrying cable are fastened to the new anchor 29, the strands of the old carrying cable are cut, and preferably free ends of the extensions are drowned. threaded 14 and strands 7 in a filling concrete 32.
Avantageusement, le serrage écrous 28 sur les rallonges filetées 14 est réalisé façon qu'au moins après découpe des anciens. torons 7, anciennes barres d'ancrage 9 soient soumises à des contraintes de traction sensiblement égales aux contraintes de traction de service qu'elles subissaient à l'origine temps normal lorsqu'elles retenaient l'ancien câble porteur 4.Advantageously, the tightening nuts 28 on the threaded extensions 14 is made so that at least after cutting the old. strands 7, old anchor bars 9 are subjected to tensile stresses substantially equal to the service tensile stresses they originally suffered normal time when they retained the old carrier cable 4.
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