FR3075948A1 - Surveillance de cable de precontrainte a torons clairs et injecte au coulis de ciment - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un câble de précontrainte destiné à être placé au sein d'une structure précontrainte, ledit câble comprenant un ou plusieurs torons clairs et étant destiné à être injecté avec un coulis de ciment, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément qui participe à la précontrainte et dont la tension mécanique est mesurable. L'invention porte également sur un dispositif de détection de la rupture d'au moins un toron d'un tel câble de précontrainte, sur un ensemble comprenant le dispositif et le câble, sur une structure précontrainte comprenant au moins un tel câble, sur un procédé de détection de la rupture d'au moins un toron d'un tel câble, ainsi que sur un procédé de mise en tension des éléments d'un tel câble.

Description

SURVEILLANCE DE CABLE DE PRECONTRAINTE A TORONS CLAIRS ET INJECTE AU COULIS DE CIMENT

DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne le domaine des câbles de précontrainte comprenant des torons métalliques clairs et étant injectés au coulis de ciment, et plus particulièrement le domaine de la détection non destructive de la rupture d'un ou plusieurs torons au sein de tels câbles.

Afin d'améliorer la résistance du béton pendant son service, une structure en béton peut être soumise lors de sa construction à des contraintes qui s'opposeront aux contraintes futures une fois l'ouvrage en service. Cette précontrainte est appliquée au moyen de câbles tendus par des vérins. De tels câbles de précontrainte sont par exemple utilisés dans les tirants d'ancrage, les voussoirs et piles de ponts, les tours aéroréfrigérantes, les bâtiments, les enceintes de confinement nucléaires, les plateformes offshores, les réservoirs en béton etc.

Les sollicitations auxquelles sont soumis ces câbles de précontrainte sont nombreuses et peuvent conduire à la rupture d'un ou plusieurs des torons les composant, en cas de réduction de section liée par exemple à leur corrosion. Leur surveillance est donc essentielle. Néanmoins, ces câbles peuvent être difficiles d'accès, non observables visuellement à cause des protections qui les entourent ou de l'ouvrage lui-même, ou placés dans des zones sensibles qui interdisent l'utilisation de méthodes destructives nécessitant par exemple l'ouverture d'une fenêtre dans le béton et dans les gaines pour un examen visuel.

Par ailleurs, dans le cas des câbles injectés au coulis de ciment et comportant des torons clairs, la surveillance est complexifiée par le phénomène de réancrage des torons à quelques dizaines de centimètres seulement de la zone de rupture, en raison de l'adhérence entre le toron clair et le coulis de ciment. Ainsi, en cas de rupture d'un toron, la force dans le câble au droit de la rupture diffuse dans le coulis, le béton environnant et les torons restants. Mais après le réancrage, l'effort est de nouveau réparti entre tous les torons du câble.

Un câble composé de torons clairs et injecté d'un coulis de ciment a donc pour avantage mécanique de conserver la précontrainte même en cas de rupture d'un ou de plusieurs torons et pour avantage économique d'être moins coûteux que les câbles dont les torons sont protégés de la corrosion par une gaine individuelle emplie d'un produit souple tel que de la graisse ou de la cire. Néanmoins, une mesure de la tension aux extrémités des torons du câble ne révélera aucun signe de rupture alors même que localement, près des zones de rupture, les contraintes exercées sur les torons sains peuvent être proches de leur niveau de rupture et que la rupture d'un seul toron supplémentaire pourrait causer celle du câble entier.

Une méthode non destructive actuelle permettant de visualiser les câbles dans leurs gaines est l'observation par radiographie X et gammagraphie. Néanmoins, cette technique est coûteuse, longue et très ponctuelle, et ne permet pas de visualiser toutes les ruptures.

Les méthodes faisant appel à la propagation d'ondes mécaniques, acoustiques ou électromagnétiques le long du câble se heurtent aux pertes d'énergie et à la complexité du milieu, et ne permettent pas de surveiller d'importantes portions de câbles. En outre, les moyens de mesure sont généralement fragiles et peuvent être rendus inopérants par des dégâts lors de l'enfilage des torons du câble dans la gaine.

Le document US 5545987 propose d'installer au centre des câbles un conduit comportant un capteur de champ magnétique hautement sensible déplaçable dans le conduit, capable de détecter et de localiser les ruptures des câbles alentour. Néanmoins cette méthode nécessite l'installation d'un conduit spécifique en plus des câbles de précontrainte, et l'emploi d'un capteur complexe. Par ailleurs, le champ magnétique est susceptible d'être perturbé lors de sa propagation dans le béton situé entre le capteur et le câble à surveiller, puis dans la gaine du câble, le coulis de ciment et enfin dans les torons eux-mêmes, ce qui pourrait affecter la détection de rupture.

Le document FR. 3000207 propose d'installer un élément conducteur parallèlement ou à l'intérieur du câble, d'injecter un signal électrique dans l'élément conducteur et le câble et de déduire de l'analyse de la variation d'impédance du signal réfléchi la présence d'éventuelles ruptures dans le câble. Néanmoins, la variation d'impédance engendrée par une rupture de torons est extrêmement faible, ce qui rend la détection des ruptures de torons à l'intérieur du câble non systématique.

Il existe donc un besoin pour un dispositif simple, peu coûteux, robuste et non destructif permettant de détecter en continu d'éventuelles ruptures de torons au sein de câbles de précontrainte comportant des torons clairs et injectés au coulis de ciment.

PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L'INVENTION

Un but général de l'invention est de répondre aux problématiques soulevées par les solutions de l'art antérieur afin de faciliter la surveillance des câbles de précontrainte comportant des torons clairs et injectés au coulis de ciment.

Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif simple à mettre en œuvre, peu coûteux, robuste aux manipulations dans un environnement de chantier de génie civil, qui permette de surveiller de façon non destructive des câbles de précontrainte et puisse être adapté en fonction des exigences de surveillance des câbles.

Un autre but de l'invention est d'alerter en temps réel en cas de rupture d'un ou plusieurs torons du câble de précontrainte observé.

Selon un premier aspect, l'invention porte sur un câble de précontrainte destiné à être placé au sein d'une structure précontrainte, ledit câble comprenant un ou plusieurs torons clairs et étant destiné à être injecté avec un coulis de ciment, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément qui participe à la précontrainte et dont la tension mécanique est mesurable. L'introduction dans un câble de précontrainte à torons clairs injecté au coulis de ciment d'un élément qui participe à la précontrainte et dont la tension est mesurable, c'est-à-dire qu'elle est représentative du niveau de tension propre à l'élément, qui est impacté par d'éventuelles ruptures de torons clairs au sein du câble, permet d'envisager une surveillance non destructive d'un tel câble.

Selon un deuxième aspect, l'invention porte sur un dispositif de détection de la rupture d'au moins un toron d'un câble de précontrainte, comprenant un câble de précontrainte selon le premier aspect de l'invention, au moins un moyen de mesure de la tension en au moins une extrémité de l'élément introduit dans le câble, ainsi qu'une chaîne de traitement reliée audit moyen de mesure de tension, le dispositif étant adapté pour détecter des variations de tension indicatives de la rupture d'un ou plusieurs des torons du câble.

Ce dispositif permet de mesurer la tension dans un câble de précontrainte à torons clairs injecté au coulis de ciment, et d'analyser les mesures afin de détecter les éventuelles ruptures de ses torons clairs. L'élément introduit dans le câble, le moyen de mesure de tension et sa chaîne de traitement sont des éléments simples et robustes.

Selon un troisième aspect, l'invention porte sur un ensemble comprenant un câble de précontrainte selon le premier aspect de l'invention et un dispositif selon le deuxième aspect permettant de détecter la rupture d'au moins un toron du câble.

Selon un quatrième aspect, l'invention porte sur une structure précontrainte comprenant au moins un câble de précontrainte selon le premier aspect de l'invention.

Selon un cinquième aspect, l'invention porte sur un procédé de détection de la rupture d'au moins un toron d'un câble de précontrainte, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure à l'aide d'au moins un moyen de mesure de tension de la tension d'un élément introduit dans le câble de précontrainte, qui participe à la précontrainte et dont la tension est mesurable, et une étape de transmission de cette valeur de tension à une chaîne de traitement.

Selon un sixième aspect, l'invention porte sur un procédé de mise en tension des éléments d'un câble de précontrainte selon le premier aspect, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en place de l'élément et des torons clairs du câble, la mise en tension des torons clairs, l'injection du coulis de ciment dans le câble, l'installation du moyen de mesure de tension, et la mise en tension dudit élément.

La séquence de mise en tension des éléments est modifiée par rapport à une séquence classique, afin d'intégrer la mise en tension de l'élément introduit dans le câble.

PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de ses modes de réalisation, donnée à titre purement illustratif et non limitatif, qui sera illustrée par les figures suivantes : - La figure 1 est une vue en coupe d'un câble de précontrainte selon un mode de réalisation de l'invention, injecté au coulis de ciment et dans lequel l'un des torons clairs est remplacé par un toron gainé graissé. - La figure 2 est un schéma d'un câble selon un mode de réalisation de l'invention et du dispositif de surveillance associé. - La figure 3 est un diagramme schématisant un procédé de surveillance d'un câble de précontrainte selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 4 est un schéma illustrant une séquence de mise en œuvre d'un dispositif de surveillance selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 5 est un graphe illustrant de manière simplifiée l'évolution de la tension dans un toron clair et dans un toron gainé graissé au sein d'un câble de précontrainte selon un mode de réalisation de l'invention, avant et après rupture de l'un des torons clairs du câble. - La figure 6 est un graphe présentant une mesure par fibre optique selon l'état de la technique de l'atténuation de la déformation dans un toron gainé graissé en fonction de la longueur de câble traversée, pour deux niveaux de chargement.

DESCRIPTION D'UN MODE DE MISE EN ŒUVRE ET DE RÉALISATION Câble de précontrainte

Dans ce qui suit, on se place dans le cas de la surveillance d'un câble de précontrainte comprenant un ou plusieurs torons clairs et injecté au coulis de ciment.

Ainsi qu'illustré en figure 1, un tel câble de précontrainte 1 comporte un certain nombre de torons clairs 11, composés chacun de fils métalliques 15 enroulés en hélice. Ces torons clairs 11 peuvent par exemple être de type T15, avec un diamètre nominal d'environ 15,2 mm. Ils sont situés à l'intérieur de la gaine 2 du câble 1, qui peut être une gaine 2 nervurée en feuillard métallique, dans laquelle est injecté un coulis de ciment 3 qui protège les torons 11 de la corrosion.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins un des torons 10 du câble 1 est un élément 12 qui participe à la précontrainte et dont la tension mécanique est mesurable, c'est-à-dire qu'elle est représentative du niveau de tension propre à l'élément 12, qui dépend notamment du nombre de ruptures de torons 10 au sein du câble de précontrainte 1.

Ledit élément 12 peut par exemple être un toron clair 11 situé à l'intérieur d'une gaine 13 injectée au moyen d'un produit souple 14, par exemple de type graisse ou cire, qui protège le toron 11 de la corrosion et empêche son réancrage après rupture, de sorte que la tension mécanique de cet élément 12 peut être mesurée et que cet élément 12 peut être remplacé. Ledit élément 12 peut par exemple être un toron de type gainé graissé.

Dans l'exemple, l'un des n torons clairs 11 du câble 1 est remplacé par un toron gainé graissé 12, qui occupe une position centrale dans le câble 1 afin de percevoir au mieux les déformations engendrées par les éventuelles ruptures de torons clairs 11. Il participe à la précontrainte, et peut par exemple être de type T13, avec un diamètre nominal d'environ 12,5 mm.

Mesure de tension et traitement de la mesure

Le dispositif de mesure de tension et de traitement de la mesure illustré en figure 2 comprend un moyen de mesure de tension 20 qui peut être un capteur de type capteur à jauge de contrainte ou rondelle dynamométrique. Ce capteur 20 est installé à l'extrémité du toron gainé graissé 12. Il fournit un signal électrique proportionnel aux forces qui lui sont appliquées, qui reflète donc la tension à l'extrémité du toron gainé graissé 12. Etant données les valeurs classiques en kN des surcharges maximales suite à une rupture, le capteur 20 peut avantageusement présenter une capacité comprise entre 20 kN et 500 kN, ainsi qu'un diamètre intérieur préférentiellement compris entre 5 mm et 50 mm, préférablement entre 10 mm et 20 mm, afin d'en limiter l'encombrement. Le capteur 20 peut par exemple être un capteur à jauge de contrainte tel que le modèle KMR-200kN fabriqué par HBM, de capacité 200 kN et de diamètre intérieur 16 mm.

Le dispositif comporte également une chaîne de traitement 100 comprenant un moyen d'analyse 101 configuré pour détecter d'éventuelles ruptures de torons 10 du câble 1 en cas de variation anormale de la tension dans le toron gainé graissé 12.

Selon un mode de réalisation préféré, le moyen d'analyse 101 est configuré pour analyser la tension en temps réel et la chaîne de traitement 100 comprend un moyen de génération 102 d'un signal d'alerte en cas de rupture d'un ou de plusieurs torons 10. Selon une variante de réalisation, le moyen d'alerte 102 peut donner une information concernant le nombre de ruptures détectées.

Afin de disposer d'une surveillance exhaustive, tous les câbles de précontrainte 1 d'une structure doivent être équipés d'un tel dispositif de surveillance. Néanmoins, selon la criticité de la zone à surveiller et en fonction du nombre de ruptures de torons 10 que la structure peut supporter, il est envisageable de n'instrumenter qu'un certain nombre de câbles 1 (par exemple un câble 1 sur deux, ou un câble 1 sur dix). La surveillance des ruptures de torons 10 n'est alors effectuée que sur les câbles 1 équipés du dispositif.

Selon cet exemple de réalisation, le procédé de détection de la rupture illustré en figure 3 comprend : - une étape de mesure El en continu de la tension du toron gainé graissé 12, - une étape de transmission E2 de la valeur de tension à une chaîne de traitement 100, - une étape d'analyse E3 de la mesure de tension en temps réel, - une étape de détection E4 de rupture d'un ou plusieurs torons 10, et - une étape de génération E5 d'un signal d'alerte en cas de détection de rupture. L'étape d'analyse E3 de la mesure de tension peut se faire à partir de la mesure de tension et en fonction des caractéristiques 130 du câble 1 (longueur, courbure, nombre de torons 10, etc.). Ces caractéristiques 130 peuvent être transmises à la chaîne de traitement 100 de façon ponctuelle, par exemple lors de la mise en service du câble 1, ou en continu lors de l'étape E2. L'étape de détection E4 de la rupture d'un ou plusieurs torons 10 peut être effectuée soit de façon ponctuelle soit en temps réel.

Ancrage des torons et séquence de mise en tension

Dans le mode de réalisation illustré en figure 4, le câble de précontrainte 1 traversant le béton 40 de la structure comprend à l'extrémité de ses n torons 10 un ancrage 31 annulaire de diamètre supérieur à celui du câble 1, et qui ancre les n-1 torons clairs 11 à l'aide de n-1 mors 32. Le toron gainé graissé 12 traverse quant à lui un mortier ou coulis de ciment 33 au niveau des mors 32.

Les extrémités des torons clairs 11 du câble 1 sont ensuite protégées dans un capot de protection 35 annulaire empli d'un produit de calfeutrement de type coulis de ciment 36.

Afin que le capteur de force 20 ne vienne pas en appui à l'endroit de l'ancrage 31 où est injecté le coulis de ciment 3, le moyen de mesure de tension 20 est séparé du câble 1 par une entretoise 34 formée d'un tube en acier. Ce tube en acier 34 est placé à l'intérieur d'un alésage effectué le long de l'axe du capot de protection 35, et en dépasse. Il est traversé longitudinalement par le toron gainé graissé 12, dont l'extrémité dépasse du tube en acier 34. Le toron gainé graissé 12 est donc plus long que les torons clairs 10. Le capot 35 permet à la fois de protéger les extrémités des torons clairs 11 de la corrosion, et d'éviter le flambement du tube en acier 34.

Le capteur de force 20 est disposé à l'extrémité du tube en acier 34. Il est pris en compression entre le tube en acier 34 et l'ancrage 37 spécifique au toron gainé graissé 12. Le mors 38 du toron gainé graissé 12 est un mors à collerette, qui permet une détente ou une remise en tension du toron 12 afin de pouvoir changer l'ancrage 37, le toron gainé graissé 12, ou le capteur de force 20.

La séquence de mise en tension d'un câble de précontrainte 1 est différente de celle d'une précontrainte classique, et comporte les étapes suivantes : - la mise en place du toron gainé graissé 12 dans la gaine 2 du câble 1, - la mise en place des torons clairs 11 dans la gaine 2 du câble 1, - la mise en tension des torons clairs 10, - l'injection du coulis de ciment 3 dans la gaine 2 du câble 1, - la mise en place de l'entretoise 34, - l'installation du capteur de force 20, - la mise en tension du toron gainé graissé 12 une fois atteinte la résistance de référence du coulis 3, - l'injection d'un produit de calfeutrement 36 à l'intérieur du capot de protection 35.

Selon un mode préféré de réalisation, le niveau de précontrainte de l'élément 12 lors de sa mise en tension est adapté en fonction du nombre de ruptures de torons 10 à détecter. Le niveau de précontrainte du toron gainé graissé 12 dépend alors du nombre de torons 10 du câble 1, de leur niveau de tension et du nombre de ruptures de torons 10 à détecter. Ce niveau de précontrainte est de préférence compris entre 10% et 70% de la force de rupture garantie du toron 12. Mécanismes de rupture

La surveillance des câbles de précontrainte 1 injectés au coulis de ciment 3 et comportant des torons clairs 11 se heurte aux difficultés causées par le phénomène de réancrage des torons clairs 11 à proximité de leur zone de rupture. C'est pourquoi, dans un mode préféré de réalisation, l'un des torons clairs 11 du câble 1 est remplacé par un toron gainé graissé 12 qui participe à la précontrainte de l'ensemble, est un élément remplaçable dont la tension peut être mesurée, et qui peut être détendu ou retendu.

Tant que tous les torons 10 sont intègres, la force de tension est supposée être répartie sur l'ensemble des câbles 1, des torons clairs 11 et des torons gainés graissés 12 de la structure. La rupture du toron gainé graissé 12 sera immédiatement détectée par le moyen d'analyse 101 car elle conduira à une chute brutale de la tension en sortie du capteur de force 20. On s'intéressera donc par la suite à la détection de la rupture de torons clairs 11 du câble 1.

Comme illustré en figure 5, lors de la rupture d'un toron clair 11 au sein d'un câble de précontrainte 1, deux mécanismes ont un impact sur le niveau de tension 113 du toron gainé graissé 12 mesuré par le capteur de force 20.

Le premier mécanisme est global, prépondérant dans le cas où les câbles 1 sont peu nombreux, courts et droits. Une rupture de toron clair 11 provoque un allongement de la pièce précontrainte, ce qui génère un accroissement d'effort au niveau de l'ancrage 37 du toron gainé graissé 12.

Le deuxième mécanisme est local, prépondérant dans le cas où les câbles 1 sont longs et courbes. Avant survenance de la rupture d'un toron clair 10, le niveau de tension 111 dans un toron clair 11 sain est considéré comme constant. La rupture provoque une chute de tension ainsi que des déformations importantes dans le toron 11 rompu dans la portion du câble I située entre la zone de rupture et la zone de réancrage du toron clair 10. Les déformations se transmettent au coulis de ciment 3 et aux autres torons clairs 11 du fait de l'adhérence entre les torons 10 et le coulis 3. Le niveau de tension 112 d'un toron clair 11 sain après rupture d'un autre toron clair II est donc augmenté localement autour de la zone de rupture, mais retrouve son niveau initial sur le reste du câble 1 après le réancrage du toron rompu 11.

Ces déformations locales se transmettent également depuis le coulis de ciment 3 à la gaine 13 du toron gainé graissé 12, et enfin au toron gainé graissé 12 lui-même, en raison notamment des imperfections de rectitude de la gaine 13 et du toron 12, des déviations qui leur sont imposées et du coefficient de frottement entre la gaine 13 et le toron 12. Ces déformations induisent une variation locale de contrainte dans le toron gainé graissé 12 qui, ce dernier ne se réancrant pas dans le coulis de ciment 3, se traduit par une surcharge qui se propage sur toute la longueur du toron gainé graissé 12. Le niveau de tension 114 du toron gainé graissé 12 après rupture d'un toron clair 11 est donc augmenté sur toute sa longueur par rapport au niveau de tension 113 avant la rupture. L'augmentation de la tension à l'extrémité du toron gainé graissé 12 est alors mesurée par le capteur de force 20, détectée par le moyen d'analyse 101, et le moyen de génération 102 d'un signal d'alerte peut alors alerter de la rupture de toron 10.

Analyse de la mesure

La chaîne de traitement 100 analyse la tension mesurée pour détecter une surcharge due à une ou plusieurs ruptures de torons clairs 10.

La surcharge maximale attendue lors de la rupture d'un toron clair 11, en négligeant toutes les pertes par frottement et en supposant que la tension dans le toron 11 se répartit de manière homogène entre tous les torons 10 restants, peut être exprimée comme le rapport entre la tension du toron 11 cassé et le nombre de torons 10 sains du câble 1.

Cette surcharge maximale est donc inversement proportionnelle au nombre de torons 10 non rompus du câble 1. Les premières ruptures de torons clairs 11 sont donc d'autant plus difficiles à détecter que le nombre de torons 10 sains du câble 1 est élevé. À l'inverse, plus le nombre de torons 11 rompus d'un câble 1 augmente, plus la surcharge à détecter lors de la rupture d'un toron 11 supplémentaire augmente, et donc plus la probabilité de détection de cette rupture augmente. Une rupture d'un toron clair 11 dans un câble 1 comportant peu de torons 10 ou comportant des torons clairs 11 déjà rompus sera ainsi plus facilement détectable.

Par exemple, pour une tension de 140 kN, la surcharge maximale à détecter pour le premier toron 11 rompu peut aller d'environ 23 kN pour un câble 1 à sept torons 10 à seulement environ 2,6 kN pour un câble 1 à cinquante-cinq torons 10.

Dans les zones particulièrement sensibles où il est souhaitable de détecter la rupture d'un seul toron 10 d'un câble 1, le toron gainé graissé 12 peut être précontraint à un niveau proche de sa valeur de rupture. La surtension subie lors de la rupture d'un seul toron clair 11 du câble 1 pourra alors être suffisante pour provoquer la rupture du toron gainé graissé 12. Par ailleurs, la rupture du toron gainé graissé 12 sera immédiatement détectée car provoquant une chute brutale de tension mesurée par le capteur de force 20. Ainsi, dans ce cas, la rupture d'un seul toron 10 du câble 1 sera immédiatement détectée par la chaîne de traitement 100.

Cette surcharge maximale est susceptible d'être diminuée, selon la localisation de la rupture et le profil du câble 1, par les pertes de tension par frottements le long du câble de précontrainte 1.

La figure 6 représente graphiquement une mesure par fibre optique selon l'état de la technique de la déformation d'un toron gainé graissé 12 sur une poutre rectiligne de 3m pour deux niveaux de chargement 121, 122. Le coefficient de frottement dans la gaine 13 du toron gainé graissé 12 étant faible, la valeur moyenne des déformations dans un toron gainé graissé 12 est constante sur cette longueur. Ainsi, dans le cas d'un câble 1 rectiligne, la distance entre le lieu de la rupture et l'ancrage du câble 1 n'a que peu d'influence. La surcharge due à la rupture d'un toron clair 11 se répartira sur toute la longueur du toron gainé graissé 12, indépendamment de la localisation de la rupture. L'estimation de la tension F à une abscisse curviligne s d'un point de tension Fo, après pertes par frottement dans un câble 1 de déviation angulaire a et de déviations parasites k dues au fait que la gaine 2 du câble 1 présente toujours des imperfections de rectitude par rapport à son tracé, peut être exprimée par la formule F = Foe~^a+ks\ Pour un câble de précontrainte 1 constitué de torons 10, le coefficient de frottements μ est classiquement compris entre 0,1 et 0,01 rad.s 1 , et k est classiquement compris entre 0,01 et 0,001 rad _1m_1.

Les pertes de tension par frottements dans les câbles de précontrainte 1 sont alors globalement comprises, pour un câble 1 rectiligne entre 3m et 60m de longueur, entre 0,1% et 3%. En revanche, pour un câble 1 circulaire de 20m de rayon, ces variations vont d'environ 7% à 90° du câble 1, à environ 21% à 270°. Dans le cas de câbles 1 circulaires longs, la perte de tension par frottements diminue la sensibilité de l'invention et la rupture devra impliquer davantage de torons clairs 11 pour être détectée.

Ainsi, dans les câbles 1 longs et présentant une déviation importante tels que les câbles 1 Gamma utilisés pour les enceintes de confinement, il est envisageable d'instrumenter les deux extrémités du toron gainé graissé 12 par un moyen de mesure de tension 20, et de considérer deux câbles 1 équivalents : l'un droit dans le fût de l'enceinte, et l'autre courbe dans le dôme. Cela permet de limiter les pertes de tension entre la zone de rupture et l'ancrage du câble 1, et donc d'améliorer la précision de la détection de rupture par la chaîne de traitement 100.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Câble de précontrainte (1) destiné à être placé au sein d'une structure précontrainte, ledit câble (1) comprenant un ou plusieurs torons clairs (11) et étant destiné à être injecté avec un coulis de ciment (3), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément (12) qui participe à la précontrainte et dont la tension mécanique est mesurable.
2. 2. Câble (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins un des torons (10) du câble (1) est un élément (12) qui participe à la précontrainte et dont la tension est mesurable.
3. 3. Câble (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit élément (12) est un toron clair (11) situé à l'intérieur d'une gaine (13) injectée au moyen d'un produit souple (14), de sorte que la tension mécanique de cet élément (12) peut être mesurée et que cet élément (12) peut être remplacé.
4. 4. Câble (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit élément (12) est un toron de type gainé graissé.
5. 5. Dispositif de détection de la rupture d'au moins un toron (10) d'un câble de précontrainte (1), comprenant un câble de précontrainte (1) selon l'une des revendications précédentes, au moins un moyen de mesure de la tension (20) en au moins une extrémité de l'élément (12) introduit dans le câble (1), ainsi qu'une chaîne de traitement (100) reliée audit moyen de mesure de tension (20), le dispositif étant adapté pour détecter des variations de tension indicatives de la rupture d'un ou plusieurs des torons (10) du câble (1).
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le moyen de mesure de tension (20) est un capteur de type capteur à jauge de contrainte ou rondelle dynamométrique.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen d'analyse (101) est configuré pour analyser la tension en temps réel et en ce que la chaîne de traitement (100) comprend un moyen (102) de génération d'un signal d'alerte en cas de rupture d'un ou de plusieurs torons (10).
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen de mesure de tension (20) est séparé du câble (1) par une entretoise (34) formée d'un tube en acier.
9. 9. Ensemble comprenant un câble de précontrainte (1) selon l'une des revendications 1 à 4 et un dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 permettant de détecter la rupture d'au moins un toron (10) du câble (1).
10. 10.Structure précontrainte comprenant au moins un câble de précontrainte (1) selon l'une des revendications 1 à 4.
11. 11. Procédé de détection de la rupture d'au moins un toron (10) d'un câble de précontrainte (1), caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure (El) à l'aide d'au moins un moyen de mesure de tension (20) de la tension d'un élément (12) introduit dans le câble de précontrainte (1), qui participe à la précontrainte et dont la tension est mesurable, et une étape de transmission (E2) de cette mesure de tension à une chaîne de traitement (100).
12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'analyse (E3) de la mesure de tension en temps réel, une étape de détection (E4) de rupture d'un ou de plusieurs torons (10) et une étape de génération (E5) d'un signal d'alerte en cas de détection de rupture.
13. 13. Procédé de mise en tension des éléments d'un câble de précontrainte (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en place de l'élément (12) et des torons clairs (11) du câble, la mise en tension des torons clairs (11), l'injection du coulis de ciment (3) dans le câble (1), l'installation du moyen de mesure de tension (20), et la mise en tension dudit élément (12).
14. 14. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le niveau de précontrainte de l'élément (12) lors de sa mise en tension est adapté en fonction du nombre de ruptures de torons (10) à détecter.