FR2813907A1

FR2813907A1 - Procede de mise en tension de haubans a torons multiples

Info

Publication number: FR2813907A1
Application number: FR0011476A
Authority: FR
Inventors: Michel Marchetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-15
Anticipated expiration: 2020-09-08
Also published as: AU2001287822A1; WO2002020904A1; EP1315867A1; FR2813907B1; US6944550B2; US20040094651A1

Abstract

Les torons (13, 13A) sont mis en place les uns après les autres entre deux ancrages (A, B) solidaires de l'ouvrage.On tire sur l'une des extrémités d'un toron (13A) depuis l'un (A) des ancrages, alors que l'autre extrémité est fixée sur l'autre ancrage (B); on teste, de façon continue, la condition de fin de mise en tension du toron (13A), cette condition faisant notamment intervenir les valeurs mesurées de la tension du toron et d'un paramètre prédéterminé.Selon l'invention, le paramètre prédéterminé est la variation de la distance séparant les ancrages (A, B).

Description

<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à un procédé de mise en tension d'un hauban à torons multiples.

Les haubans à torons multiples peuvent être utilisés dans toutes sortes d'ouvrages de génie civil, notamment pour supporter des éléments structurels de grande portée (tabliers de ponts, couvertures de stade) ou pour assurer la stabilité de structures élancées (tours hertziennes, par exemple).

Quoi qu'il en soit, dans ces types d'ouvrages de génie civil, il convient de tendre les torons d'un hauban a) de manière à ce que, d'une part, la force de tension totale d'un hauban se répartisse de façon uniforme entre tous les torons constitutifs, et ce pour éviter toute surtension dangereuse de certains d'entre eux, conduisant notamment à des risques de rupture par fatigue, b) mais aussi, de façon à ce que, d'autre part, le hauban, considéré dans son ensemble, soit réglé à un niveau aussi proche que possible du niveau théorique prévu lors de la conception de l'ouvrage.

FR 2 652 866 décrit un procédé de mise en tension d'un hauban à torons multiples, permettant d'assurer une répartition uniforme de la tension entre l'ensemble des torons (point a, ci-dessus). Dans ce procédé, on commence par mettre en place et tendre 1e premier toron, dit toron témoin, que l'on ancre alors en le munissant d'une cellule de mesure, qui permettra de connaître la force de tension dans ce toron témoin à tout instant de l'opération d'installation du hauban. Puis on place et tend progressivement un second toron que l'on vient ancrer au moment précis où l'on obtient l'égalité entre sa tension et celle qui prévaut alors dans le toron témoin. On procède de la même manière pour le troisième toron : on l'introduit

dans le hauban, puis on le tend progressivement jusqu'au moment où sa tension et celle du toron témoin deviennent identiques. Et ainsi de suite jusqu'à ce que le dernier toron soit tendu et ancré. Puis on détend le toron témoin, on démonte la cellule de mesure et on le tend à nouveau à la valeur de tension mesurée en dernier par la cellule.

Par conséquent, à chaque fois qu'un nouveau toron est introduit dans le hauban, sa tension est calée sur celle du toron témoin ; les deux tensions, identiques au moment de l'ancrage de ce nouveau toron, demeurent égales en variant par la suite de la même manière lorsque la position relative des ancrages évolue a) soit, sous l'effet de l'augmentation progressive de la tension du hauban au fur et à mesure de la mise en place des torons, b) soit, sous l'effet d'une charge extérieure appliquée à la structure.

Ce procédé, connu sous le nom de procédé d'iso- tension, permet donc de mettre en place l'ensemble des torons d'un hauban en garantissant a priori une répartition uniforme de la force totale du hauban entre tous les torons.

I1 présente toutefois plusieurs inconvénients.

Tout d'abord, l'égalité des tensions du nouveau toron et du toron témoin ne continue à être satisfaite dans le temps que si les deux torons étaient à la même température au moment de l'ancrage du nouveau toron. L'expérience montre que ce n'est pas toujours le cas : le toron témoin contenu dans une gaine exposée au soleil peut présenter une température supérieure de quelques dizaines de degrés à celle du nouveau toron en cours de pose. Après uniformisation des températures, on observe alors une dispersion entre les valeurs des tensions de chaque toron

pouvant dépasser les 10%. D'où, parfois la nécessité d'une opération de retension, en utilisant le procédé décrit, pour uniformiser les valeurs des tensions des torons, et par conséquent un travail supplémentaire.

Par ailleurs, si le procédé connu permet d'imposer une tension identique à tous les torons au moment de la mise en place du hauban, le problème de régler un hauban conformément aux spécifications imposées par les études de conception de l'ouvrage demeure, lui, en dehors du champ d'application de ce procédé connu.

Une approche envisageable pourrait consister à calculer, à partir des caractéristiques de raideur de la structure sur laquelle est fixé le hauban, la tension à appliquer au premier toron, pour que le hauban atteigne, en fin d'opération de mise en place des torons, une force de tension totale donnée. Cependant, l'expérience montre que cette façon de faire manque de précision, compte tenu des incertitudes affectant le chargement réel du premier toron telles que les conditions réelles de contact de la gaine, la présence de tubes d'extrémité temporairement supportés par le toron, et autres. Dans la pratique, on pallie cette difficulté en procédant en deux étapes - dans un premier temps, on met en place les torons comme indiqué précédemment pour atteindre une fraction de la tension définitive (de 60 à 90 %, suivant les projets), - dans un second temps, on évalue par des moyens appropriés l'allongement à imposer à l'ensemble des torons pour atteindre le niveau de réglage définitif, ce calcul donnant des résultats fiables, puisque l'on peut raisonnablement estimer que le poids de la gaine est uniformément réparti entre tous les torons ; on impose alors en général la valeur calculée de

l'allongement au toron témoin, les autres torons étant alors retendus en utilisant le procédé d'iso-tension. I1 est évident que ce double processus complique singulièrement le travail, et donc le coût, liés à l'opération de mise en place et de réglage d'un hauban.

En outre, le procédé connu nécessite, en fin de travail, le relâchement de 1a tension du toron témoin, le démontage de la cellule de mesure et la remise en tension de ce toron à la valeur de tension mesurée précédemment; cela également complique le travail.

L'invention a pour but de fournir un procédé de mise en tension d'un hauban à torons multiples qui soit dépourvu des inconvénients de la technique antérieure.

L'invention a donc pour objet un procédé de mise en tension d'un hauban à torons multiples dans lequel lesdits torons sont mis en place les uns après les autres, entre deux ancrages solidaires de l'ouvrage, le procédé consistant - à tirer sur l'une des extrémités d'un toron depuis l'un des ancrages, alors que l'autre extrémité est fixée sur l'autre ancrage, - à mesurer de façon continue, la valeur de la tension dans le toron, - et à tester de façon continue une condition de fin de mise en tension, cette condition mettant en jeu une expression fonction d'un paramètre prédéterminé, - caractérisé en ce que ledit paramètre prédéterminé est la variation de la distance séparant lesdits ancrages.

Grâce à ces caractéristiques, il devient possible - d'assurer une répartition uniforme de la tension totale du hauban entre tous les torons, même si ceux-ci sont à des températures différentes au cours de la pose,

- d'imposer au hauban, considéré dans son ensemble, un niveau de réglage aussi voisin que possible de celui spécifié lors de la conception de l'ouvrage, même si les conditions de chargement réelles de la structure diffèrent de celles prises en compte dans les calculs pour la phase considérée, - de supprimer les étapes intermédiaires de retension des torons qu'impose la technique antérieure.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le procédé consiste également a) à déterminer la valeur théorique de la longueur à tension nulle du hauban, en fonction - du nombre total de torons du hauban, de la raideur axiale et du poids linéique de chacun des torons du hauban, - de la position théorique des ancrages telle que définie par les plans de l'ouvrage, - des valeurs de la tension du hauban et des déplacements des ancrages prévus par les calculs de conception de l'ouvrage pour une phase de référence prédéterminée située après l'opération de mise en tension du hauban, b) à évaluer les déplacements initiaux des ancrages tels qu'ils se présentent juste avant la pose du premier toron du hauban, c) pendant la mise en tension de chaque toron du hauban - à mesurer en continu ladite variation de distance comptée à partir de l'étape b), - à mettre en #uvre une boucle de calcul pour tester de façon continue la condition de fin de mise en

tension du toron, en utilisant ladite expression fonction dudit paramètre prédéterminé, et d) à bloquer le toron en cours de mise en tension sur l'ancrage dès que la condition de fin de mise en tension du toron est satisfaite.

Le procédé suivant l'invention peut être exécuté essentiellement selon deux modes de mise en #uvre.

Ainsi, selon un premier mode de mise en #uvre ladite expression fonction dudit paramètre prédéterminé définit l'allongement restant à appliquer au toron jusqu'à ce que la condition de fin de mise sous tension soit satisfaite.

Dans ce cas, ladite expression peut être définie par les paramètres suivants i) la raideur et le poids linéique du toron, ii) la valeur théorique de ladite longueur à tension nulle, iii) lesdits déplacements initiaux, iiii la tension mesurée dans le toron, et iiiii) ladite variation de distance, et le blocage du toron est réalisé, lorsque la valeur de l'allongement restant à appliquer devient égale à zéro.

Il peut alors être préférable que ladite expression soit également définie par une valeur représentant la rentrée des clavettes par lesquelles ledit toron est ancré sur son ancrage.

Selon le deuxième mode de mise en #uvre, ladite expression fonction dudit paramètre prédéterminé peut définir la tension de blocage que doit atteindre ledit toron avant que l'on puisse procéder à son ancrage.

Dans ce cas, ladite expression est définie par les paramètres suivants i) la raideur et le poids linéique du toron,

ii) la valeur théorique de ladite longueur à tension nulle, iii) lesdits déplacements initiaux, et iiii)ladite variation de distance, et le blocage du toron est réalisé, lorsque la valeur mesurée de la tension appliquée audit toron devient égale à celle de la tension ainsi calculée.

Selon d'autres caractéristiques du procédé s'appliquant aux deux modes de mise en #uvre tels que définis ci-dessus - lesdits déplacements initiaux sont mesurés sur l'ouvrage selon une procédure prenant en compte les tolérances de réalisation dudit ouvrage ou à partir des résultats des calculs de conception de l'ouvrage ; - le hauban comportant une gaine de protection, le procédé consiste également - i) à déterminer 1a valeur théorique de ladite longueur à tension nulle à partir du poids linéique de ladite gaine, et - ii) pendant le calcul relatif à ladite condition de fin de mise en tension, à majorer le poids linéique du toron en cours de mise en tension d'une fraction du poids linéique de la gaine ; - le procédé consiste également au cours de l'étape c) à prendre en compte, dans 1e calcul relatif à ladite condition de fin de mise en tension, la température du toron en cours de mise en tension, - le procédé consiste également au cours de l'étape b) à prendre en compte dans la détermination desdits déplacements initiaux, les températures des haubans déjà installés sur l'ouvrage et de l'ouvrage lui-même.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va

suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un diagramme explicatif à l'aide duquel sont définis plusieurs concepts utilisés pendant l'exécution du procédé de mise en tension selon l'invention; - la figure 2 est une représentation très simplifiée d'une installation pour la mise en tension d'un hauban ; - la figure 3 est un organigramme illustrant les étapes de calcul d'un premier mode de mise en ouvre du procédé selon l'invention ; - la figure 4 représente un organigramme illustrant les étapes de calcul d'un second mode de mise en #uvre du procédé selon l'invention ; et - la figure 5 représente une variante d'un appareil de mesure de la variation de distance entre ancrages d'un hauban utilisable avec le procédé selon l'invention.

La description qui va suivre du mode de mise en #uvre préféré du procédé selon l'invention, concerne en tant qu'ouvrage sur lequel des haubans doivent être installés, un pont à hauban dont le tablier supporté est construit par encorbellements successifs, cas dans lequel la mise en oeuvre du procédé est particulièrement profitable. Cependant, il est expressément précisé que ce procédé ne se limite pas à ce cas particulier, tout ouvrage impliquant la mise en place et en tension de haubans à torons multiples pouvant constituer un cas d'application du procédé selon l'invention.

Dans le diagramme de la figure 1, on considère, en vue de profil, un pont à haubans symétrique comprenant deux pylônes 1 et 2 et un tablier 3 qui repose sur des piles 4 au droit des travées latérales 5 et 6. on suppose qu'en

travée centrale, c'est-à-dire entre les deux pylônes, ce tablier 3 est construit par encorbellements successifs, les travées latérales 5 et 6 pouvant elles, soit être réalisées parallèlement à la construction de la travée centrale avec la même technique, soit avoir été construites auparavant à l'aide d'une autre méthode (construction sur cintre, poussage). Quoiqu'il en soit, on s'intéresse dans le cadre des exemples décrits, et sans nuire à la généralité de l'invention, à la mise en tension d'un hauban en travée centrale, l'ensemble des haubans ancrés sur un pylône étant installé de façon quasi-symétrique, afin de garantir la stabilité de ce dernier. Quelques haubans sont représentés en 7, 8, 9, 10 et 11.

La partie 3A de la travée centrale est déformée sous l'effet de son poids propre et de l'action des haubans qui la supportent, ainsi que sous l'effet de charges de chantier éventuelles (équipages mobiles, matériel, engins de manutention,...). Bien entendu, sur la figure 1, cette déformation est très fortement exagérée.

on suppose également que dans la phase de construction suivante de l'ouvrage, un nouveau hauban 12 (non dessiné sur la figure 1) va être installé à côté du hauban 8 et mis en tension à l'aide du procédé selon l'invention.

La description qui va suivre du procédé de mise en tension fait référence à la notion de "déplacement" utilisée par les spécialistes du domaine concerné. Dans ce contexte, le "déplacement" d'un point M d'une structure se trouvant dans un état donné est égal à un vecteur PoP, Pc, désignant la position du point M pour un état de la structure réputé état origine, et P étant la position du point M pour l'état donné considéré.

Dans le cadre du calcul des expressions intervenant dans la condition de fin de mise en tension d'un toron

selon l'invention, toute convention relative à la définition de l'origine des déplacements d'un ancrage peut être adoptée, cette définition d'origine, une fois choisie étant alors appliquée tout au long du processus de calcul.

La description qui va suivre du procédé fait également appel à la notion de "longueur à tension nulle" d'un hauban ou d'un toron, notion qui permet de caractériser de façon théorique le niveau de réglage d'un hauban en place. La longueur à tension nulle L d'un toron installé est, par définition, la longueur que présenterait ce toron, si on venait le couper au droit de ses ancrages et si on le mesurait en le maintenant rectiligne avec une tension négligeable. C'est parce que la longueur à tension nulle L d'un hauban est plus petite que la distance droite d entre ses ancrages, que ce hauban peut développer une tension T, de composante verticale V équilibrant le poids du tronçon de tablier correspondant. Par un choix judicieux de la valeur de la longueur à tension nulle de chacun des haubans d'un ouvrage, on règle la structure de façon à ce que les sollicitations qu'elle subit en cours de construction comme en service demeurent admissibles, quitte à procéder à une reprise du réglage à certaines phases de la construction. Comme déjà indiqué, le réglage du toron s'effectue en venant tirer sur son extrémité située du coté de l'ancrage actif A à l'aide d'un vérin 15 (voir la figure 2) : tout allongement Al imposé par le vérin au toron produit une diminution correspondante 41 de la longueur à tension nulle L de ce dernier.

Pour ce qui concerne les exemples de mise en #uvre décrits du procédé de l'invention, certains concepts de base sont illustrés à la figure 1. On entend par - le profil (0) en trait mixte, le profil de l'ouvrage à partir duquel sont mesurés les déplacements ;

- le profil (R"r) en trait plein, le profil associé à une phase prédéterminée choisie comme référence. L'état de référence sert à définir le niveau de réglage que doit présenter le hauban à la fin de l'opération de mise en tension. On ne cherche pas à obtenir à cette étape un effort de tension donné, valeur qui serait alors tributaire des charges de chantier, dont l'intensité et la position ne peuvent être prévues avec précision à l'avance. Au contraire, le calcul par ordinateur mis en #uvre vise à imposer un réglage du hauban, tel que si à l'état de référence les ancrages de ce hauban présentent effectivement les déplacements prévus par le calcul de conception, alors la tension du hauban audit état de référence est également celle prévue par le calcul de conception. I1 importe de noter que les valeurs relatives à l'état de référence de la tension du hauban et des déplacements des ancrages prises en compte dans le calcul de réglage, sont les valeurs théoriques directement issues du calcul de conception, et qu'elles constituent alors en quelque sorte les spécifications de réglage imposées par les études de conception à la réalisation sur site ; - le profil (I) en trait plein associé à 1a phase de mesure des déplacements initiaux des ancrages ; - ï-a,: déplacement de l'ancrage bas A du hauban considéré dans la phase prédéterminée de référence ; - Uli: déplacement initial de l'ancrage A ; - xAo : vecteur position 0.4o de l'ancrage A à partir duquel sont mesurés les déplacements, 0 désignant l'origine du repère Oxyz dans lequel est décrit l'ouvrage.

Bien entendu, des vecteurs analogues sont affectés à l'ancrage haut B du hauban considéré, à savoir %Bp., ira, et XDo .

On se référera désormais à la figure 2 qui montre de profil le hauban 12 en cours d'installation entre ses deux ancrages A et B, respectivement sur la partie de tablier 3A et le pylône 1. La structure de ces ancrages peut être celle décrite dans le brevet français précité. L'ancrage A est supposé être celui dans lequel sont présents les mors ou clavettes d'ancrage par l'intermédiaire desquels l'extrémité réputée active de chaque toron est rendue solidaire de l'ancrage. L'ancrage haut B est supposé "passif". Le hauban 12, et tous les autres haubans déjà en place ou encore à installer, comprennent une pluralité de torons 13 dont le nombre varie couramment dans la pratique, pour fixer les idées, entre 30 et 80, leur longueur pouvant atteindre 250 mètres ou davantage. De plus, dans l'exemple de réalisation décrit, chaque hauban comprend une gaine de protection 14 enveloppant tous les torons 13. Cette gaine 14 est disposée entre les ancrages A et B sans y être fixée, en même temps qu'est mis en place le toron qui sera tendu en premier pour le hauban considéré. La gaine sera donc enfilée sur ce premier toron et tous les autres torons du même hauban seront ensuite enfilés dans la gaine avant d'être ancrés. Cependant, dans certains ouvrages, il est possible de se dispenser d'une gaine autour des torons pour autant que ceux-ci soient protégés suffisamment individuellement contre les risques de corrosion.

Sur la figure 2, quatre torons 13 sont déjà mis en place et tendus et un cinquième toron 13A a été enfilé dans la gaine 14 et ancré sur l'ancrage haut B. Il est donc en cours de mise en tension.

A cet effet, un vérin de mise en tension 15 connu en soi est provisoirement monté sur ce toron 13A. I1 est

associé à un capteur 15A mesurant la force de traction qu'il exerce sur le toron 13A.

Le dispositif pour la mise en ceuvre du procédé selon l'invention comprend, outre le vérin 15, un micro- ordinateur 16 sur lequel sont stockées dans une mémoire permanente 17, sous forme de fichiers, toutes les données concernant les haubans à mettre en place sur l'ouvrage.

Selon l'invention, ce micro-ordinateur 16 est connecté au capteur 15A du vérin 15, et également à des moyens de mesure de la distance entre les ancrages A et B pour relever la variation de distance entre ceux-ci au cours de la mise en tension de chaque toron 13, 13A. Dans le cas représenté, ces moyens de mesure comprennent un télémètre laser 18 fixé sur la structure de l'ouvrage près de l'ancrage A et un réflecteur 19 destiné à renvoyer le rayon laser de mesure émis par le télémètre 18. De tels télémètres sont bien connus des spécialistes.

Le micro-ordinateur 16 est également connecté à un capteur de température 20 destiné à relever la température du toron en cours de mise en tension. De même, le micro- ordinateur 16 est connecté à un autre capteur 22 qui mesure la température régnant à l'intérieur d'un tronçon de hauban témoin 21. Ce tronçon témoin, composé d'un faisceau de torons et d'un élément de gaine les enveloppant, est suspendu ou disposé d'une autre manière au-dessus de la partie de tablier 3A au voisinage des haubans déjà posés. Il permet alors d'appréhender la valeur de la température régnant dans la gaine des haubans déjà installés sans que l'on ait à percer la gaine de ces derniers pour y introduire un capteur.

En se référant désormais à la figure 3, on va décrire l'algorithme de calcul utilisé par le micro-ordinateur 16 pour exécuter le premier mode de mise en #uvre du procédé

de l'invention, à l'aide des données qui lui sont fournies par le capteur de tension 15A, la mémoire permanente 17, le télémètre 18, et le capteur de température 20. On suppose que, par une procédure topographique appropriée, on a pu mesurer sur site les valeurs effectives des déplacements des ancrages ii-A, et us,, juste avant la pose du premier toron. Si ce n'est pas le cas, on pourra toujours s'appuyer sur les valeurs théoriques de ces déplacements prévues à l'étude de conception pour cette phase, à condition toutefois de respecter rigoureusement sur chantier le chargement prévu et d'effectuer par ordinateur la correction de ces valeurs, rendue nécessaire parce que les températures de la structure et des haubans déjà en place diffèrent généralement des valeurs théoriques prises en compte au moment du calcul de conception (d'où l'intérêt dans ce cas du capteur de température 22).

Dans le cadre de ce premier exemple de mise en oeuvre, on admettra que la condition de fin de mise en tension du toron prise en compte s'exprime en prenant comme paramètre de contrôle l'allongement Al restant à appliquer au toron on cesse de tirer sur l'extrémité active du toron lorsque la valeur de cet allongement devient égale à zéro.

Toutefois, on décrira plus loin un autre exemple de mise en #uvre dans lequel on adoptera pour paramètre de contrôle la tension indiquée par le capteur 15A ; dans ce cas, la condition de fin de mise en tension du toron est atteinte lorsque la tension dans le toron en cours de pose parvient à une certaine valeur, dite de blocage, calculée par le micro-ordinateur 16 en fonction des mesures réalisées et des données stockées.

On notera cependant que le premier exemple de mise en ceuvre présente l'avantage de pouvoir directement prendre en compte dans la procédure de réglage l'effet systématique de

recul que présentent certains dispositifs d'ancrage lorsque l'on relâche le vérin de mise en tension 15, et couramment connu par les spécialistes sous le nom de "rentrée de clavettes".

Quelle que soit cependant, la méthode choisie, dès la fin des études de conception, on dispose des données nécessaires pour procéder au calcul de la valeur théorique de la longueur à tension nulle Lth de chaque hauban à mettre en place. Ce calcul est fait sur la base des données suivantes (voir étape Sl des figures 3 et 4): - les positions théoriques zao et xso des ancrages A et B à partir desquelles sont mesurés les déplacements, - les valeurs théoriques, issues des calculs de conception, de la tension TE,r du hauban et les déplacements ûA,, et ii-B,, de ses ancrages A et B pour la phase prédéterminée de référence, - la raideur axiale EA du hauban, obtenue comme le produit du nombre de torons n constituant le hauban, par le module d'élasticité apparent E d'un toron et par la section a d'un toron : EA = nEa - le poids linéique q du hauban, donné par q = q,# + nqt, qy représentant le poids linéique de la gaine 14 et qt le poids linéique d'un toron.

Pour calculer la valeur de Ltr" on est amené à résoudre le problème de Mécanique Appliquée suivant : "Étant donnés d'une part deux points A et B de l'espace dont la position relative est caractérisée par le vecteur

, étant donné d'autre part un câble de rigidité axiale EA et de poids linéique q, déterminer la longueur L de ce câble non tendu pour que, une fois ancré en A et B, il exerce sur le point A une force égale à une valeur donnée TA". Le modèle théorique classique de la

Chaînette Elastique permet d'établir les équations nécessaires à la résolution de ce problème. Une présentation dudit modèle est donnée notamment dans l'ouvrage "Cable Structures" (Structures à câbles) de H. Max Irvine édité en 1981 par The MIT Press Series in Structural Mechanics, pages 16 à 20. De façon symbolique, la valeur théorique Lt,, de la longueur du hauban à tension nulle apparaît comme une fonction de EA, q,

, et TpL

Dans les deux exemples de mise en #uvre, le procédé de mise en tension d'un hauban commence par la détermination des valeurs if:,, et Fis, des déplacements réputés initiaux des ancrages (Etape S2 des figures 3 et 4). Ces valeurs peuvent être obtenues essentiellement de deux façons - soit, elles sont mesurées sur l'ouvrage par des méthodes connues en soi de suivi géométrique du pylône 1 et du tablier 3A ; - soit, elles sont estimées à partir des valeurs théoriques correspondantes, qui auront été extraites des calculs de conception et stockées dans la mémoire permanente 17.

Dans le second cas, on devra imposer à l'ouvrage un chargement réel aussi proche que possible de celui pris en compte dans les calculs de conception, notamment en ce qui concerne les charges de chantier (matériel, engins de levage, ...).Par ailleurs, dans ce cas, on devra procéder à une correction des valeurs théoriques brutes pour tenir compte du fait que ni les haubans déjà installés, ni le reste de la structure ne sont à la température de construction uniforme prise en compte dans les calculs de conception. Ce calcul correctif s'effectue en lisant par l'intermédiaire du capteur 22 une valeur représentative de

la température de l'ensemble des haubans installés et en saisissant une valeur moyenne de la température du reste de la structure ; l'ordinateur 16 effectue alors les calculs nécessaires en s'appuyant sur des cas de charges thermiques unitaires déterminés lors des études de conception et stockés dans la mémoire permanente 17.

Dans ce qui va suivre, on n'étudiera que ce premier cas en l'appliquant dans les deux exemples de mise en ceuvre décrits.

Une fois la détermination des déplacements initiaux des ancrages réalisée pendant l'étape S2, on procède à l'enfilage et au réglage proprement dit de chacun des torons du hauban.

Les opérations suivantes du procédé selon l'invention sont exécutées chaque fois qu'un toron 13 est mis en tension.

Conformément au premier exemple de mise en #uvre illustré sur la figure 3, au cours de cette opération de mise en tension (par exemple du toron 13A), l'ordinateur 16 exécute de manière répétitive (étape S3), toutes les secondes par exemple, un calcul visant à déterminer l'allongement O1 qui reste à appliquer au toron 13A avant que le vérin 15 soit relâché et que l'ancrage du toron 13A soit provoqué par la rentrée des clavettes dans l'ancrage. Les données mesurées ou déterminées sur site nécessaires à ce calcul sont - les déplacements initiaux ira, et ûe; précédemment déterminés (Étape S2), - la tension T du toron mesurée à l'aide du capteur 15A, - la variation 4d de la distance droite entre les ancrages A et B mesurée à l'aide du télémètre 18, l'origine des Ad étant pris à l'instant où s'effectue la

détermination des déplacements initiaux, c'est-à-dire juste avant l'enfilage du premier toron 13, - la température 6r@r du toron 13A mesurée à l'aide du capteur 20, - la rentrée de clavettes rc Au fur et à mesure que l'opération de mise en tension progresse, 1a valeur de l'allongement 41 restant à appliquer au toron 13A s'affiche sur l'écran du micro- ordinateur 16 et un signal peut être envoyé à un automate 23 pilotant le vérin 15 pour relâcher ce dernier dès que Al atteint la valeur zéro, la rentrée de clavettes rc étant prise en compte.

A un instant donné de l'opération de mise en tension du toron 13A, la longueur à tension nulle L de ce dernier s'obtient à partir d'une fonction analogue à celle utilisée pour le calcul de la longueur théorique décrite précédemment

- Ea représentant ici la raideur axiale du toron, - q* étant égal au poids linéique qt du toron, majoré de la contribution du toron à supporter le poids linéique qg de la gaine 14 q* = qt + qg / i (i numéro du toron) -

représentant la position relative des ancrages, si ceux-ci étaient parfaitement implantés

avec

vecteur unitaire joignant les ancrages A et B.

La longueur à tension nulle Le, objectif à atteindre à la fin de l'opération de réglage sous une température 0t@>,- vaut

L0 - Lth [ 1 + a (et., - 8th) a désignant le coefficient de dilatation du toron. L'allongement Al restant à appliquer au toron 13A avant de relâcher le vérin 15 est finalement donné par A1 = L - L8 + rc rc désignant la valeur de la rentrée de clavettes (de l'ordre de 4 à 7mm dans la pratique).

Le toron 13A est alors ancré définitivement dans l'ancrage A et le vérin 15 en est détaché pour pouvoir être utilisé pour le toron 13 suivant.

Comme on peut le voir sur la figure 4, selon le deuxième exemple d'exécution de l'invention, les étapes SI et S2 sont exécutées de la même façon que pendant la mise en aeuvre du premier exemple.

Cependant, ce deuxième exemple d'exécution en diffère par l'étape S3 au cours de laquelle, au lieu de calculer la valeur d'allongement 41, on calcule la valeur T représentant la tension de blocage à atteindre dans 1e toron 13A avant que l'on puisse procéder à l'ancrage.

Ainsi, à partir des valeurs

, q* et Le on détermine la tension de blocage Tb1,,, à partir de la relation

On notera que la détermination de la fonction T ci- dessus peut faire intervenir la même théorie de la Chaînette Elastique décrite dans l'ouvrage précité, le problème à résoudre étant basé sur la recherche de la valeur de T au lieu de celle de L.

La valeur de la tension de blocage T,>1", calculée par l'ordinateur 16 est affichée dans une fenêtre V2 de l'écran, tandis que la valeur réelle de la tension dans le toron 13A mesurée à l'aide du capteur 15A est affichée simultanément dans une autre fenêtre Vl. On effectue le

blocage dès que les deux valeurs dans les fenêtres V1 et V2 deviennent égales. Le processus peut éventuellement être arrêté automatiquement par l'automatisme 23 dès que la condition d'égalité est atteinte.

La figure 5 représente une variante de dispositif télémétrique 18A destiné à mesurer la variation de distance entre les ancrages A et B et pouvant également être utilisée pour l'exécution du procédé selon l'invention. Dans ce cas, un fil en Invar par exemple est fixé par l'une de ses extrémités au pylône 1 au voisinage de l'ancrage haut B. L'autre extrémité de ce fil passe sur une poulie 24 montée au voisinage de l'ancrage bas A et est attachée à une masse 25. Un comparateur électronique 26 est placé sur la partie 3A du tablier en construction et mesure la variation de la position verticale de la masse 25 pour permettre d'en déduire la variation de distance entre les ancrages A et B.

On peut également considérer d'autres variantes du dispositif utilisé pour mesurer la variation de distance entre les ancrages A et B. Ainsi, le recours à un système opto-numérique permet de déterminer, à partir du traitement numérique d'une image effectué en temps réel, l'évolution de la distance entre une cible et l'instrument.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de mise en tension d'un hauban (12) à torons multiples dans lequel lesdits torons (13, 13A) sont mis en place les uns après les autres entre deux ancrages (A, B) solidaires de l'ouvrage, le procédé consistant - à tirer sur l'une des extrémités d'un toron (13A) depuis l'un (A) des ancrages, alors que l'autre extrémité est fixée sur l'autre ancrage (B), - à mesurer de façon continue, la valeur de la tension dans le toron (13A), - et à tester de façon continue une condition de fin de mise en tension du toron (13A), cette condition mettant en jeu une expression fonction d'un paramètre prédéterminé (ad), - caractérisé en ce que ledit paramètre prédéterminé est la variation (Ad) de la distance séparant lesdits ancrages (A, B).
2. Procédé de mise en tension selon, la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste a) à déterminer la valeur théorique de la longueur à tension nulle (Lth) du hauban (12), en fonction - du nombre total (n) de torons (13) du hauban (12), de la raideur axiale (Ea) et du poids linéique (qt) de chacun des torons du hauban (12), - de la position théorique (zao,xso) des ancrages (A, B) telle que définie par les plans de l'ouvrage, - des valeurs de la tension (Tp,) du hauban (12) et des déplacements (%r..ip. , 2@Bpr) des ancrages prévus par les calculs de conception de l'ouvrage pour une phase de référence prédéterminée située après l'opération de mise en tension du hauban (12),

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b) à évaluer les déplacements initiaux (î_I , iiBf) des ancrages (A, B) tels qu'ils se présentent juste avant la pose du premier toron du hauban (12), c) pendant la mise en tension de chaque toron (13A) du hauban (12) . - à mesurer en continu ladite variation de distance (Ad) comptée à partir de l'étape b), - à mettre en #uvre une boucle de calcul pour tester de façon continue la condition de fin de mise en tension du toron (13A,) en utilisant ladite expression fonction dudit paramètre prédéterminé (Ad), et d) à bloquer le toron (13A) en cours de mise en tension sur l'ancrage (A) dès que la condition de fin de mise en tension du toron (12, 13A) est satisfaite.
3. Procédé de mise en tension selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite expression fonction dudit paramètre prédéterminé définit l'allongement (Al) restant à appliquer au toron (13A) jusqu'à ce que la condition de fin de mise sous tension soit satisfaite.
4. Procédé de mise en tension, selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite expression est définie par les paramètres suivants i) la raideur (Ea) et le poids linéique (q*) du toron (13, 13A), ii) la valeur théorique de ladite longueur à tension nulle (Ltn), iii) lesdits déplacements initiaux (ii-Ai,isBr), iiii la tension mesurée dans le toron (13, 13A), et iiiii) ladite variation de distance (ad)

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et en ce que le blocage du toron est réalisé, lorsque la valeur de l'allongement restant à appliquer (O1) devient égale à zéro.
5. Procédé de mise en tension selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite expression est également définie par une valeur (rc) représentant la rentrée des clavettes par lesquelles ledit toron (13, 13A) est ancré sur son ancrage (A).
6. Procédé de mise en tension selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite expression fonction dudit paramètre prédéterminé (Ad) définit la tension de blocage (T) que doit atteindre ledit toron (13, 13A) avant que l'on puisse procéder à son ancrage.
7. Procédé de mise en tension selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que ladite expression est définie par les paramètres suivants i) la raideur (Ea) et le poids linéique (q*) du toron (13, 13A), ii) la valeur théorique de ladite longueur à tension nulle (Zth), iii) lesdits déplacements initiaux (uAr,uBr), et iiii)ladite variation de distance (4d), et en ce que le blocage du toron est réalisé, lorsque la valeur mesurée (V2) de la tension appliquée audit toron (13, 13A) devient égale à celle de la tension ainsi calculée (T).
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits déplacements initiaux (uar,uB,) sont mesurés sur l'ouvrage selon une procédure prenant en compte les tolérances de réalisation dudit ouvrage.

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9. Procédé de mise en tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits déplacements initiaux (Î4, , ûB,) sont déterminés à partir des résultats des calculs de conception de l'ouvrage.
10. Procédé de mise en tension selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que, le hauban (12) comportant une gaine de protection (14), le procédé consiste également - i) à déterminer la valeur théorique de ladite longueur à tension nulle (Lth) à partir du poids linéique (qg) de ladite gaine (14), et - ii) pendant le calcul relatif à ladite condition de fin de mise en tension, à majorer le poids linéique du toron (13A) en cours de mise en tension d'une fraction (qg/i) du poids linéique (q.) de la gaine (14).
11. Procédé de mise en tension suivant l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste également au cours de l'étape c) à prendre en compte, dans le calcul relatif à ladite condition de fin de mise en tension, la température (8t,1) du toron en cours de mise en tension (13A).
12. Procédé de mise en tension suivant l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste également au cours de l'étape b) à prendre en compte dans la détermination desdits déplacements initiaux (ZIAr , 2/B,) , les températures des haubans déjà installés sur l'ouvrage (7 à 11) et de l'ouvrage lui-même (1 à 6).