FR3136823A1

FR3136823A1 - Bouclier de protection d’un organe de tension, cable de structure et ouvrage de construction equipes de tels boucliers

Info

Publication number: FR3136823A1
Application number: FR2206119A
Authority: FR
Inventors: Vincent MAILLET; Ronan Solet; Matthieu GUESDON; Miklos Toth
Original assignee: Soletanche Freyssinet SA
Current assignee: Soletanche Freyssinet SA
Priority date: 2022-06-21
Filing date: 2022-06-21
Publication date: 2023-12-22
Also published as: WO2023247888A1

Abstract

Le bouclier de protection comprend deux éléments de protection (10) s’étendant parallèlement à l’organe de tension (5) et un système d’assemblage des éléments de protection autour d’un passage axial (8) pour l’organe de tension. Chaque élément de protection comporte une première coque (11) adjacente au passage axial, une seconde coque (12) et un remplissage (14) dans un intervalle radial entre les première et seconde coques. Les éléments de protection (10) ont entre eux deux zones d’interface (15) diamétralement opposées par rapport au passage axial (8). Le système d’assemblage des éléments de protection est configuré pour exercer une contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre dans les deux zones d’interface (15). Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

BOUCLIER DE PROTECTION D’UN ORGANE DE TENSION, CABLE DE STRUCTURE ET OUVRAGE DE CONSTRUCTION EQUIPES DE TELS BOUCLIERS

La présente invention concerne les techniques de protection d’organes de tension utilisés dans la construction.

Les organes de tension à protéger sur tout ou partie de leur longueur peuvent notamment être des câbles de suspension (ou de haubanage) d’un ouvrage ou d’étaiement d’une structure de haute taille.

ARRIERE-PLAN

Les câbles utilisés dans des structures de génie civil peuvent être exposés à des menaces ou au vandalisme, notamment à proximité de leur ancrage bas, au niveau du tablier d’un pont, par exemple. Les menaces peuvent être : avec des éléments explosifs ; avec des éléments coupants mécaniques ; avec des éléments oxycoupants ; avec le feu…

Pour y parer, il est utilisé des dispositifs, généralement en forme de boucliers cylindriques enveloppant le câble dans la zone exposée aux menaces.

Les boucliers se composent souvent de coques offrant une ductilité appropriée, aptes à résister à un choc et à se déformer pour dissiper une partie significative de l’énergie mise en jeu dans la menace. Des exemples de boucliers de ce type sont décrits dans les documents WO 2004/048832 A1, US 8,769,882 B2, WO 2020/249193 A1 et US 2021/0207332 A1.

Ces boucliers de protection peuvent être subdivisés en segments cylindriques longitudinaux (typiquement de 1 à 3 mètres). Un segment peut être constitué d’une coque cylindrique unique si la protection est installée avant le câble. Il peut aussi être composé de plusieurs coques en forme de secteurs cylindriques, assemblées pour envelopper le câble lorsque la protection est installée après le câble lui-même ou s’il est prévu qu’elle soit démontable pour maintenance, inspection ou remplacement.

Dans le cas où le bouclier comporte plusieurs coques en forme de secteurs cylindriques, la jonction de ces coques constitue un point faible de la protection et nécessite des dispositions spéciales pour offrir une résistance suffisante aux menaces.

Il existe un besoin pour améliorer la résistance, et/ou la durabilité et/ou les conditions de fabrication, de montage voire de démontage du bouclier de protection disposé autour du câble.

RESUME

Pour protéger un organe de tension, il est proposé un bouclier comprenant deux éléments de protection s’étendant parallèlement à l’organe de tension et un système d’assemblage des éléments de protection autour d’un passage axial pour l’organe de tension. Chaque élément de protection comporte une première coque adjacente au passage axial, une seconde coque et un remplissage dans un intervalle radial entre la première coque et la seconde coque. Le système d’assemblage des éléments de protection est configuré pour exercer une contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre dans deux zones d’interface entre les éléments de protection.

Dans certaines réalisations, l’intervalle radial entre les coques d’un élément de protection est maintenu par des tiges engagées radialement à travers la première coque depuis le passage axial et prenant appui contre une face interne de la seconde coque.

Dans certaines réalisations, la seconde coque d’un élément de protection est fixée à la première coque par des organes de liaison engagés à travers la première coque depuis le passage axial.

Dans certaines réalisations, les deux zones d’interface entre les éléments de protection sont diamétralement opposées par rapport au passage axial. Les deux éléments de protection peuvent notamment avoir la même forme géométrique.

Dans certaines réalisations, un canal de drainage d’eau est formé dans la zone d’interface entre les deux éléments de protection.

Dans chaque zone d’interface entre les deux éléments de protection, l’un des deux éléments de protection peut présenter au moins une forme convexe et l’autre des deux éléments de protection peut présenter au moins une forme concave conjuguée de la forme convexe. Les formes convexe et concave respectives des deux éléments de protection peuvent s’étendre sur toute la longueur des éléments de protection. Elles peuvent aussi être mises à profit pour former un canal de drainage d’eau au fond de la forme concave dans la zone d’interface entre les deux éléments de protection.

Dans certaines réalisations, des lignes de séparation entre les premières coques respectives des deux éléments de protection s’étendent parallèlement au passage axial et présentent un décalage angulaire par rapport aux deux zones d’interface entre les éléments.

Dans certaines réalisations, le système d’assemblage des éléments de protection comprend une liaison à baïonnette formée entre les premières coques des deux éléments de protection. Cette liaison à baïonnette comporte une rampe inclinée par rapport à la direction axiale et coopérant avec un organe de verrouillage pour exercer la contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre. La liaison à baïonnette peut admettre un coulissement axial entre les premières coques des deux éléments de protection pour l’assemblage des éléments de protection. L’organe de verrouillage peut comprendre un coulisseau disposé au niveau du passage axial et pouvant être déplacé parallèlement au passage axial, avec sur le coulisseau un pion de verrouillage coopérant avec la rampe inclinée de la liaison à baïonnette.

Dans certaines réalisations, le système d’assemblage des éléments de protection comprend des parties mâles et des parties femelles prévues dans les éléments de protection au niveau des zones d’interface entre eux, et des organes de verrouillage. Les parties mâles pénètrent dans les parties femelles pour positionner mutuellement les deux éléments de protection. Les organes de verrouillage coopèrent avec certaines au moins des parties mâles pour exercer la contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre.

En particulier, chaque organe de verrouillage peut présenter une surface inclinée pour interagir avec un épaulement formé sur une partie mâle du système d’assemblage des éléments de protection. Dans certaines réalisations, les organes de verrouillage sont commandables depuis des extrémités axiales des éléments de protection. Pour réaliser cela, une possibilité est que chaque organe de verrouillage soit poussé depuis une extrémité axiale d’un élément de protection dans un logement respectif pour coopérer avec une partie mâle du système d’assemblage des éléments de protection.

Les parties mâles du système d’assemblage peuvent aussi comprendre des chevilles de positionnement distribuées le long des éléments de protection.

Dans certaines réalisations, le système d’assemblage des éléments de protection est formé sur des excroissances que présentent les premières coques vers l’intérieur du passage axial.

Certaines réalisations du bouclier de protection comprennent plusieurs segments qui se succèdent le long de l’organe de tension, chaque segment étant réalisé en assemblant deux éléments de protection. Deux segments successifs ont entre eux une interface où des faces d’extrémité respectives des éléments de protection des deux segments s’appuient l’une sur l’autre. Les faces d’extrémité des éléments de protection à l’interface entre les segments successifs peuvent être pourvues de reliefs configurés pour empêcher une rotation relative des segments autour du passage axial.

À l’interface entre un premier segment et un second segment, on peut faire en sorte que les premières coques des éléments de protection du premier segment dépassent des extrémités axiales des secondes coques des éléments de protection du premier segment, parallèlement au passage axial, tandis que les premières coques des éléments de protection du second segment sont en retrait des extrémités axiales des secondes coques des éléments de protection du second segment, parallèlement au passage axial. Les extrémités axiales des premières coques des éléments de protection du premier segment pénètrent alors à l’intérieur des secondes coques des éléments de protection du second segment.

Entre les segments successifs, il peut exister un espacement, parallèlement au passage axial, entre les premières coques des éléments de protection.

Une autre possibilité intéressante est que les zones d’interface entre les deux éléments de protection d’un premier segment soient angulairement décalées par rapport aux zones d’interface entre les deux éléments de protection d’un second segment adjacent au premier segment.

Dans certaines réalisations du bouclier de protection, le remplissage dans l’intervalle radial entre les coques de chaque élément de protection comprend un matériau cimentaire et au moins une frette métallique dans le matériau cimentaire. La frette métallique peut être disposée de façon sensiblement parallèle aux première et seconde coques. Elle peut s’étendre sur une majorité de la longueur des coques, d’une zone d’interface à l’autre. La frette métallique peut présenter une structure ajourée.

Le remplissage dans l’intervalle radial entre les coques de chaque élément de protection peut encore comprendre un matériau auxétique.

Un autre aspect présenté dans le présent document se rapporte à un câble de structure, comprenant un organe de tension et un bouclier de protection tel qu’indiqué ci-dessus, disposé autour de l’organe de tension. Le présent document concerne encore un ouvrage de construction, comprenant un tel câble de structure, dont l’organe de tension est tendu et ancré à deux extrémités. L’ouvrage de construction est, par exemple, un ouvrage haubané.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif, en référence aux dessins annexés.

La montre très schématiquement une coupe transversale d’un organe de tension protégé par un bouclier selon l’invention.

Les figures 2 et 3 sont des vues en perspective d’un premier mode de réalisation du bouclier, avec une partie arrachée sur la .

La est une autre vue en perspective et coupe transversale du premier mode de réalisation du bouclier.

La est une vue en perspective éclatée illustrant un composant en acier appartenant au premier mode de réalisation du bouclier.

Les figures 6 à 9 sont des vues en perspective illustrant une partie d’un système d’assemblage de coques dans le premier mode de réalisation du bouclier.

La montre très schématiquement d’une zone d’interface entre deux éléments de protection d’un exemple de bouclier selon l’invention.

La est une vue en perspective d’un second mode de réalisation du bouclier.

Les figures 12 à 14 sont des vues partielles illustrant une partie d’un système d’assemblage de coques dans un troisième mode de réalisation du bouclier.

La est une vue en perspective de coques internes d’un bouclier selon un quatrième mode de réalisation.

La est une vue en perspective illustrant une partie d’un système d’assemblage de coques dans le quatrième mode de réalisation du bouclier.

Les figures 17 et 18 sont des vues en perspective de composants du système d’assemblage dans le quatrième mode de réalisation.

La est une vue schématique en coupe transversale d’une autre réalisation d’un bouclier selon l’invention.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION

La illustre un organe de tension 5 protégé par un bouclier composé de deux éléments de protection 10 assemblés autour de lui.

Dans la suite de la présente description, on considère, sans que cela soit limitatif, un organe de tension 5 constitué d’un hauban de pont. De tels haubans peuvent être exposés à diverses menaces, en particulier à proximité du tablier du pont. C’est pourquoi il est usuel de les entourer d’une enveloppe protectrice sur une partie de leur longueur, par exemple jusqu’à une hauteur de 2 à 5 mètres au-dessus du tablier.

Le hauban 5, représenté de façon schématique sur la , comporte un groupement d’armatures parallèles tendues entre leurs extrémités, par exemple situées l’une sur le tablier du pont et l’autre sur un pylône depuis lequel le tablier est suspendu. À ses deux extrémités, des dispositifs d’ancrage maintiennent la tension dans les armatures du hauban. Les armatures peuvent être constituées de torons métalliques, et peuvent être entourées de gaines individuelles en matière plastique pour les protéger contre la corrosion. Une autre gaine en matière plastique contient collectivement le groupement d’armatures et confère au hauban un aspect lisse sur sa longueur. Cet ensemble constitue, dans l’exemple considéré ici, l’organe de tension 5 qu’il s’agit de protéger par le bouclier contre diverses menaces comme des explosions, des feux ou des agressions mécaniques.

Les éléments de protection 10 comportent chacun une coque intérieure 11 et une coque extérieure 12 réalisées en matériau rigide, par exemple en acier. Dans l’exemple représenté, les deux coques 11, 12 de chaque élément de protection 10 sont de forme hémicylindrique, avec des rayons supérieurs à celui du hauban 5. Les coques intérieures 11 des deux éléments de protection 10 forment ensemble une paroi intérieure du bouclier, qui délimite un passage axial 8 pour le hauban 5. Les coques extérieures 12 des deux éléments de protection 10 forment ensemble une paroi extérieure exposée à l’environnement du hauban et donc à d’éventuelles menaces.

L’intervalle radial entre les deux coques 11, 12 d’un élément de protection 10 est occupé par un remplissage 14 présentant une bonne tenue aux efforts de compression.

Le remplissage 14 peut être réalisé à base de matériau cimentaire coulé dans le volume délimité par les coques 11, 12. Un matériau auxétique, présentant un coefficient de Poisson négatif, peut également être prévu dans le remplissage 14 pour offrir une résistance accrue en cas d’explosion à proximité du bouclier.

Les deux éléments de protection 10 du bouclier s’appuient l’un sur l’autre dans des zones d’interface 15 qui, dans l’exemple représenté, sont diamétralement opposées par rapport au passage axial 8. Dans ces zones d’interface 15, les éléments de protection 10 ont des formes conjuguées de manière à faciliter leur assemblage et à offrir une résistance à la pénétration d’une onde de choc ou au forçage d’un outil dans une zone d’interface 15.

Pour réaliser ces formes conjuguées, l’un des deux éléments de protection présente une forme convexe dans la zone d’interface 15, tandis que l’autre élément de protection y présente une forme concave complémentaire. Ces deux formes complémentaires s’engagent l’une dans l’autre lors de l’assemblage du bouclier. Elles peuvent s’étendre sur toute la longueur des éléments de protection 10 pour participer sans interruption à la résistance du bouclier.

En référence aux figures 2 à 4, deux composants en acier sont utilisés, dans un premier mode de réalisation pour construire chaque élément de protection 10. Un premier composant en acier correspond à la coque interne hémicylindrique 11. Le second composant en acier, représenté de manière éclatée sur la , inclut la coque externe hémicylindrique 12, deux faces d’extrémité axiale 16 qui seront disposées perpendiculairement à la direction du hauban 5 et deux profilés 17 qui se raccordent à la coque externe 12 au niveau des zones d’interface 15. Chaque profilé 17 a une portion 18 pourvue de la forme convexe ou concave précitée et qui sera placée dans une zone d’interface 15, et une portion 19 repliée vers l’intérieur pour être raccordée à la coque interne 11. À l’une des extrémités du second composant en acier représenté sur la , une autre tôle 20 formée en arc de cercle, avec un rayon correspondant à celui de la paroi interne 11 et au plus petit rayon de la face d’extrémité axiale 16, est prévue pour fermer le volume délimité par les deux coques 11, 12.

Comme on le voit sur la , un trou 22 peut exister dans chaque face d’extrémité axiale 16 du second composant en acier. Du côté d’une des extrémités axiales, le trou 22 est obturé par un bouchon 23 formé pour laisser un creux 24 sur le côté extérieur de la face d’extrémité 16. Du côté de l’autre des extrémités axiales, le trou 22 n’est pas obturé, mais une bague annulaire 25 y est raccordée pour réaliser une forme en saillie sur le côté extérieur de la face d’extrémité 16 de manière à pouvoir coopérer avec un creux semblable au creux 24 formé sur un élément de protection adjacent 10.

Les différentes parties représentées sur la sont soudées les unes aux autres pour réaliser le second composant en acier. Celui-ci est ensuite réuni au premier composant en acier qui forme la coque interne hémicylindrique 11 de l’élément de protection 10. Pour fixer entre eux les deux composants en acier, des vis 30 sont engagées dans des trous formés dans la coque interne 11 et viennent en prise sur des filetages prévus dans les portions repliées 19 des profilés 17. Les vis 30 peuvent, en variante, être remplacées par d’autres organes de liaison engagés à travers la première coque 11 depuis le passage axial 8, comme par exemple des rivets.

Avant de fixer entre eux les deux composants en acier, une disposition judicieuse consiste à disposer entre les deux coques 11, 12 des éléments d’espacement en forme de tiges 32. Ces tiges 32 sont introduites depuis le côté du passage axial 8, à travers des trous taraudés 33 formés à cet effet dans la coque interne 11, ce qui permettra de laisser un aspect lisse à l’extérieur du bouclier. Les tiges 32 sont filetées et engagées radialement dans les trous 33 jusqu’à venir en butée sur la coque externe 12. Elles participeront à augmenter la cohésion et la robustesse du bouclier en cas d’explosion à proximité du hauban.

Une fois que les deux composants en acier ont été fixés entre eux et munis des tiges d’espacement 32, on procède au remplissage de l’élément de protection avec le matériau cimentaire coulé dans l’intervalle radial entre les coques 11, 12. Le matériau cimentaire est introduit par le trou 22 resté ouvert à l’une des extrémités axiales de l’élément de protection, jusqu’à atteindre le niveau de la face d’extrémité 16 et de la bague 25 bordant ce trou 22.

La fabrication de l’élément de protection 10 est terminée après prise du matériau cimentaire. Une paire d’éléments de protection 10 peut alors être amenée autour du hauban 5 pour assemblage.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2-9, un système d’assemblage les deux éléments de protection 10 comprend des liaisons à baïonnette formées entre leurs coques internes 11.

Comme les figures 6-9 le montrent plus précisément, la coque interne 11 de l’un des éléments de protection 10 présente, le long de sa ligne de séparation X avec la coque interne 11 de l’autre élément de protection 10, une série de crochets 35 en forme générale de L, tandis que l’autre élément de protection 10 présente, de façon correspondante, une série d’indentations 36 en forme générale de L. Les indentations 36 ont, perpendiculairement à la ligne de séparation X, une hauteur inférieure à la hauteur des portions repliées 19 des profilés 17 représentés sur la , de façon qu’elles ne provoquent pas de fuite du matériau cimentaire du remplissage 14 lorsque ce matériau est coulé. Les indentations 36 sont, parallèlement à la ligne de séparation X, assez larges pour recevoir chacune un crochet 35 lorsque les éléments de protection 10 sont rapprochés l’un de l’autre. Une fois que les deux éléments de protection 10 sont en butée, au niveau des zones d’interface 15 où les formes convexe et concave s’interpénètrent, la forme en L de chaque crochet 35 s’inscrit dans la forme en L d’une indentation 36.

À ce moment, l’installateur peut verrouiller mutuellement les deux éléments de protection 10. Ce verrouillage est par exemple effectué en manœuvrant des vis 40 engagées dans des trous taraudés 41 formés selon la direction longitudinale dans l’épaisseur de la coque interne 11 présentant les indentations 36. Le trou 41 s’étend entre l’une des extrémités axiales de cette coque interne 11 (extrémité visible sur les figures 8-9) et l’indentation 36 la plus proche de cette extrémité axiale. En manœuvrant la vis 40, l’installateur appuie sur le crochet 35 reçu dans cette indentation, ce qui provoque un déplacement longitudinal relatif des deux éléments de protection 11. Les crochets 35 sont alors empêchés de ressortir des indentations 36 si on tente d’écarter les éléments de protection 10 l’un de l’autre.

On distingue sur les figures 6-9 la présence d’une rampe inclinée 42 entre la base de la forme en L des indentations 36 et la base de la forme en L des crochets 35 logés dans ces indentations 36. La configuration de cette rampe inclinée 42 est telle que la poussée exercée au moyen des vis 41, lors de l’assemblage des éléments de protection 10, se traduit par une contrainte qui les serre l’un contre l’autre. Ceci permet de renforcer la robustesse du bouclier vis-à-vis des ondes de choc ou autres menaces. Dans l’exemple représenté, la rampe inclinée 42 est formée au bord de l’indentation 36 et elle coopère avec l’arête 37 de la forme en L du crochet 35 qui forme un organe de verrouillage. La configuration pourrait aussi être inversée : rampe inclinée dans la base de la forme en L du crochet 35 et organe de verrouillage au niveau de l’angle de la forme en L de l’indentation 36.

S’il est nécessaire de démonter le bouclier, cela reste possible en manœuvrant les vis 41 en sens inverse. Pour aider à déloger les crochets 35 des indentations 36, on peut prévoir d’autres trous taraudés 43 et d’autres vis 44 à l’extrémité axiale de la coque interne 11 (visible sur les figures 6-7) située à l’opposé de celle où se trouvent les trous 41 et les vis 40. Le trou 43 s’étend entre l’extrémité axiale de la coque interne 11 et l’indentation 36 la plus proche de cette extrémité axiale. Après avoir libéré les vis 41 visibles sur les figures 8-9, l’opérateur peut enfoncer les vis 44 dans les trous 43, ce qui provoque un déplacement longitudinal relatif des deux éléments de protection 10 qui relâche la contrainte qui les pressait l’un contre l’autre. L’opérateur peut alors escamoter les vis 44 puis séparer les deux éléments de protection 10. En variante, les vis 44 sont remplacées par de simples tiges et on procède au déverrouillage du bouclier par percussion sur ces tiges.

On distingue encore sur les figures 2-4 et 6-9 qu’un décalage angulaire existe, autour de la direction du passage axial 8, entre les lignes X de séparation des deux coques internes 11 et les zones d’interface 15 entre les éléments de protection 10. Ce décalage angulaire contribue, en plus de l’interpénétration des formes convexes et concaves dans les zones d’interface 15, à contrarier la progression d’une éventuelle onde de choc vers l’intérieur du passage axial 8 qui contient le hauban 5.

Les figures 2-9 montrent deux éléments de protection 10 assemblés pour former un segment de bouclier selon le premier mode de réalisation. Un tel segment peut avoir une longueur d’un à quelques mètres. S’il faut protéger le hauban 5 sur une plus grande longueur, on peut mettre plusieurs segments de ce type bout à bout.

Le bouclier se compose alors de plusieurs segments qui se succèdent le long du hauban 5. Chaque segment est réalisé en assemblant deux éléments de protection 10, par exemple du type de ceux décrits précédemment.

L’interface entre deux segments successifs se fait au niveau des faces d’extrémité 16 de leurs éléments de protection 10. La forme en saillie procurée par une bague 25 sur la face d’extrémité 16 d’un élément de protection 10 s’insère dans le creux 24 existant sur la face d’extrémité 16 de l’élément de protection adjacent, ce qui empêche les mouvements de rotation relative des deux segments successifs autour du passage axial 8.

A une extrémité axiale de chaque segment du mode de réalisation des figures 2 à 9 (l’extrémité visible sur les figures 3, 6 et 7), les coques internes 11 dépassent des extrémités axiales des coques externes 12 et des faces d’extrémité 16 des éléments de protection 10 du segment, parallèlement au passage 8. Inversement, à l’autre extrémité du segment (celle visible sur les figures 2, 8 et 9, où se trouvent les tôles en arc de cercle 20 des composants en acier décrits précédemment en référence à la ), les coques internes 11 sont disposées en retrait des extrémités axiales des coques externes 12 et des faces d’extrémité 16 des éléments de protection 10.

Ainsi, lors de l’assemblage bout à bout de deux segments de bouclier, la paroi intérieure que forment les coques internes 11 de l’un des segments s’insère sur une certaine longueur à l’intérieur de l’autre segment. Cette disposition contribue aussi à faire obstacle à la pénétration d’une éventuelle onde de choc depuis l’extérieur vers le passage axial 8 à l’interface entre les segments.

On peut faire en sorte que le dépassement des coques internes 11 à une extrémité du segment soit sur une longueur inférieure à celle du retrait présent à l’autre extrémité. Ceci ménage, parallèlement au passage axial 8, un espacement entre les coques internes 11 des segments adjacents, et assure que les deux segments sont bien en contact intime l’un avec l’autre au niveau des faces d’extrémité 16.

Lorsque deux segments successifs du bouclier sont réunis, une possibilité est de les faire pivoter l’un par rapport à l’autre autour du passage axial 8, afin que les zones d’interface 15 entre leurs éléments de protection 10 soient angulairement décalées d’un segment à l’autre. Cette disposition contribue à renforcer la cohésion du bouclier.

Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures 3-5, il est commode de prévoir que les deux éléments de protection 10 formant un segment de bouclier aient la même forme géométrique et soient superposables. En particulier, chaque élément 10 présente, comme cela est le cas sur la , une forme convexe dans l’une de ses zones d’interface 15 et une forme concave dans l’autre de ses zones d’interface 15. De même, les liaisons à baïonnette entre les coques internes sont configurables de manière symétrique. Ainsi, il est possible de prévoir un unique processus de fabrication pour la totalité des éléments de protection 10 qui seront utilisés pour constituer le bouclier protégeant un hauban, permettant de réduire le coût du bouclier.

Comme cela est représenté de façon schématique sur la , les zones d’interface 15 entre les deux éléments de protection 10 formant un segment de bouclier peuvent être agencées pour présenter un canal de drainage d’eau 45 selon la direction longitudinale.

Dans l’exemple de la , les formes conjuguées convexe et concave, qui s’étendent sur toute la longueur des éléments 10, sont de section transversale trapézoïdale, la forme convexe ayant une hauteur h inférieure à la profondeur H de la forme concave. Ainsi, le contact entre les deux éléments de protection 10, où s’exerce la contrainte de serrage engendrée par leur système d’assemblage, est réalisé sur les flancs des formes conjuguées convexe et concave et à l’extérieur de celles-ci, tandis qu’un canal de drainage 45, de hauteur H-h, subsiste au fond de la forme concave.

Si de l’eau s’infiltre entre les deux éléments de protection 10, elle pourra être évacuée par le canal 45 vers le bas du hauban, où le canal 45 est ouvert. Le canal de drainage 45 évite le piégeage d’eau entre les éléments 10, de sorte que des cycles de gel et dégel n’endommageront pas le bouclier et ne perturberont pas la contrainte de serrage entre les éléments 10.

En référence à la , le second mode de réalisation du bouclier est assez similaire au premier mode de réalisation illustré par les figures 2-9. Il comporte aussi une liaison à baïonnette qui admet un coulissement axial entre les coques internes 11 pour l’assemblage des éléments de protection 10.

Les deux éléments de protection 10 d’un segment, représentés sur la , ont la même forme géométrique. Leurs composants en acier incluant les coques externes 12 sont identiques à ceux du premier mode de réalisation. Leurs autres composants en acier incluant les coques internes 11 en diffèrent par le type de liaison à baïonnette employé. Ces composants en acier comprennent, pour chaque élément 10, des excroissances 50 rapportées en surépaisseur sur la face intérieure de la coque interne 11 et des encoches 52 à profil en L formées dans l’épaisseur de la coque interne 11 au niveau d’une ligne de séparation X avec l’autre coque interne. Chaque excroissance 50 s’étend, au droit d’une encoche 52, selon la direction circonférentielle de la coque interne 11, sur un demi-tour à partir de la position de cette encoche 52 de façon à la laisser exposée. L’excroissance 50 dépasse de la ligne de séparation opposée X’, et la partie dépassante présente, sur sa face extérieure, un pion de positionnement 53 adapté à coopérer avec une encoche 52 de l’élément de protection jumelé 10.

Les deux éléments de protection 10 du second mode de réalisation du bouclier sont fabriqués par un procédé analogue à celui décrit précédemment. Pour les assembler entre eux, on les rapproche de part et d’autre du hauban 5 en engageant les pions 53 d’un élément 10 dans les encoches 52 d’un autre élément 10 et vice-versa. Une fois que les deux éléments de protection 10 sont au contact, on les déplace longitudinalement pour les verrouiller mutuellement. Une rampe inclinée (qu’on ne distingue pas bien sur la ) existe à l’interface entre un pion 53 et une encoche 52 de manière à exercer la contrainte de serrage des éléments de protection 10 lors de leur assemblage. Les excroissances en surépaisseur 50 aident à centrer le bouclier par rapport au hauban 5 qu’il protège.

Un troisième mode de réalisation d’un segment de bouclier, représenté schématiquement sur les figures 12-14, présente aussi, sur chaque coque interne 11, des excroissances en surépaisseur 50 dont une partie dépasse de la ligne de séparation X’. Cette fois-ci, c’est la partie dépassant de l’excroissance 50 qui comporte l’encoche en L 55 de la liaison à baïonnette. Cette encoche 55 coopère avec un pion de verrouillage 56 porté par un coulisseau 57 monté sur la face intérieure de la coque interne 11 de l’élément de protection jumelé.

Le coulisseau 57 est de forme allongée et il présente des fentes longitudinales 58. Des supports 59 sont connectés à la coque interne 11 de l’élément de protection jumelé, par exemple par vissage, et sont reçus dans les fentes 58 du coulisseau 57. Le coulisseau 57 est actionnable depuis l’une des extrémités axiales du segment de bouclier pour être déplacé parallèlement au passage axial 8.

Lorsque les deux éléments de protection 10 sont présentés de part et d’autre du hauban 5 pour être assemblés, les coulisseaux 57 disposés près de leurs zones d’interface 15 sont positionnés de façon que les pions 56 s’insèrent dans les encoches en L 55 ( ). Une fois que les deux éléments 10 sont au contact, le coulisseau 57 est déplacé, comme indiqué par la flèche F sur la , ce qui verrouille les deux éléments de protection 10. Dans ce cas, le verrouillage ne s’accompagne pas d’un coulissement axial relatif des deux éléments de protection 10.

Les figures 12-14 montrent qu’une rampe inclinée 60 est formée au niveau de chaque encoche 55. L’inclinaison de la rampe 60 est prévue pour que le pion 56 poussé par le déplacement du coulisseau 57 lors du montage du segment de bouclier exerce la contrainte de serrage des éléments de protection 10 en glissant sur la rampe 60. Dans la position verrouillée illustrée sur la , on peut mettre en œuvre un système de blocage du coulisseau 57 à l’extrémité où il est actionné, pour empêcher un déverrouillage intempestif.

S’il est nécessaire de démonter le segment de bouclier, le système de blocage est désactivé, le coulisseau 57 est actionné en sens inverse et les deux éléments de protection 10 peuvent être écartés l’un de l’autre.

La montre un agencement des coques internes 11 dans un quatrième mode de réalisation du bouclier de protection. Les coques externes 12 et le remplissage 14 des éléments de protection 10 peuvent, dans ce quatrième mode de réalisation, être similaires à ce qui a été décrit précédemment. La est une vue partielle montrant des composants du système d’assemblage des éléments de protection une fois ceux-ci assemblés.

Dans ce mode de réalisation, le système d’assemblage des éléments de protection 10 est de nouveau formé sur des excroissances 50 que présentent les coques internes 11 vers l’intérieur du passage axial 8. Dans ce cas, les excroissances 50 sont localisées près des lignes de séparation X entre les coques internes 11. Elles contribuent néanmoins au centrage du hauban 5 dans le bouclier.

Le système d’assemblage des éléments de protection 10 du quatrième mode de réalisation comprend des parties mâles 62, 63 et des parties femelles 64, 65 prévues au niveau des zones d’interface 15 entre les éléments de protection 10. Les parties femelles 64, 65 sont formées dans les excroissances 50 distribuées le long des lignes de séparation X. Elles consistent en des trous perpendiculaires au plan diamétral contenant les deux lignes de séparation X. Les parties mâles comprennent des chevilles 63 insérées dans certains de ces trous, notés 65, pour assurer un positionnement relatif précis des deux coques internes 11.

Les excroissances 50 les plus proches des extrémités axiales des éléments de protection 10 sont configurées pour assurer le verrouillage des coques internes 11 entre elles et l’application de la contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre.

À cet effet, une partie mâle comporte un goujon 62 représenté en perspective sur la . Le goujon 62 a une partie filetée 62a vissée dans un trou taraudé 67 formé dans une excroissance 50 voisine de l’extrémité axiale d’une des coques internes 11. L’autre partie du goujon 62 forme la partie mâle dépassant dans la zone d’interface entre les éléments de protection 10, et présente une tête 62b qui s’élargit au niveau d’un épaulement de forme tronconique 62c. L’excroissance 50 formée sur la coque interne 11 placée en vis-à-vis présente la partie femelle sous forme d’un trou cylindrique 64 ( ) de diamètre suffisant pour recevoir la tête élargie 62b du goujon 62 lors de l’assemblage des éléments, et un logement 70 s’étendant perpendiculairement au trou 64 et débouchant sur la face d’extrémité de l’élément de protection 10. Un organe de verrouillage 72 est commandé depuis la face d’extrémité pour être enfoncé dans le logement 70 et compléter ainsi l’assemblage des éléments de protection 10.

L’organe de verrouillage 72 a par exemple une forme de coin comme représenté sur la . Il a un profil extérieur de forme complémentaire du profil intérieur du logement 70, par exemple une forme cylindrique. Sa partie qui pénètre dans le logement 70 présente une échancrure 74 entre deux ailes 75 qui passent respectivement de part et d’autre du goujon 62 dans la zone où le logement 71 croise le trou 70. Les ailes 75 ont une face inclinée 76 formant une rampe qui vient prendre appui sur l’épaulement tronconique 62c formé sur le goujon 62 lorsque l’organe de verrouillage 72 est poussé dans son logement 71 depuis la face d’extrémité du segment de bouclier.

Pour exercer la contrainte de serrage des éléments de protection 10, l’installateur pousse les organes de verrouillage 72 dans leurs logements 70. La contrainte de serrage résulte de l’interaction des faces inclinées 76 avec les épaulements tronconiques 62c. On peut prévoir quatre organes de verrouillage 72 pour chaque segment de bouclier, à savoir deux organes de verrouillage à chaque extrémité axiale, insérés dans des logements 70 appartenant respectivement à des excroissances prévues dans les deux coques internes 11.

On remarque que dans le quatrième mode de réalisation du bouclier représenté sur la , les coques internes 11 ont la même forme géométrique. Il en est de préférence de même pour l’ensemble des éléments de protection 10 auxquels ces coques internes 11 appartiennent.

Les modes de réalisation décrits ci-dessus sont une simple illustration de la présente invention. Diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre qui ressort des revendications annexées.

Par exemple, la illustre une modification dans laquelle le remplissage 14 présent dans l’intervalle radial entre la coque interne 11 et la coque externe 12 d’un élément de protection 10 comprend, outre le matériau cimentaire une ou plusieurs frettes métalliques noyées dans le matériau cimentaire.

Une frette 80 de ce type renforce encore la cohésion et la ductilité du bouclier en cas d’impact puissant ou d’onde de choc sur la paroi externe 12. Elle peut consister en une plaque métallique mise en forme et disposée parallèlement aux seconde coques 11, 12. Si nécessaire, cette plaque 80 est pourvue d’orifices pour laisser passer les tiges d’espacement 32 décrites précédemment. Une structure ajourée de la frette métallique 80, par exemple à base de grillage, de nid d’abeille ou de métal déployé, facilite son intégration avec le matériau cimentaire et améliore le comportement mécanique du bouclier en présence d’une menace. Pour optimiser le renforcement procuré par les frettes 80, on peut les agencer pour qu’elles s’étendent sur quasiment toute la longueur des coques 11, 12.

Claims

Bouclier de protection d’un organe de tension, comprenant : deux éléments de protection (10) s’étendant parallèlement à l’organe de tension (5) ; et un système d’assemblage des éléments de protection autour d’un passage axial (8) pour l’organe de tension, dans lequel chaque élément de protection comporte une première coque (11) adjacente au passage axial, une seconde coque (12) et un remplissage (14) dans un intervalle radial entre les première et seconde coques, et dans lequel le système d’assemblage des éléments de protection est configuré pour exercer une contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre dans deux zones d’interface (15) entre les éléments de protection (10).
Bouclier de protection selon la revendication 1, dans lequel l’intervalle radial entre les première et seconde coques (11, 12) d’un élément de protection (10) est maintenu par des tiges (32) engagées radialement à travers la première coque (11) depuis le passage axial (8) et prenant appui contre une face interne de la seconde coque (12).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde coque (12) d’un élément de protection (10) est fixée à la première coque (11) par des organes de liaison (30) engagés à travers la première coque depuis le passage axial (8).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux zones d’interface (15) entre les éléments de protection (10) sont diamétralement opposées par rapport au passage axial (8).
Bouclier de protection selon la revendication 4, dans lequel les deux éléments de protection (10) ont la même forme géométrique.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un canal de drainage d’eau (45) est formé dans chaque zone d’interface (15) entre les deux éléments de protection (10).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, dans chaque zone d’interface (15) entre les deux éléments de protection, l’un des deux éléments de protection (10) présente au moins une forme convexe et l’autre des deux éléments de protection présente au moins une forme concave conjuguée de la forme convexe.
Bouclier de protection selon la revendication 7, dans lequel les formes convexe et concave respectives des deux éléments de protection (10) s’étendent sur toute la longueur des éléments de protection.
Bouclier de protection selon la revendication 8, dans lequel un canal de drainage d’eau est formé au fond de la forme concave dans chaque zone d’interface (15) entre les deux éléments de protection (10).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des lignes de séparation (X) entre les premières coques respectives (11) des deux éléments de protection (10) s’étendent parallèlement au passage axial (8) et présentent un décalage angulaire par rapport aux deux zones d’interface (15) entre les éléments de protection.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système d’assemblage des éléments de protection comprend une liaison à baïonnette formée entre les premières coques (11) des deux éléments de protection (10), et dans lequel la liaison à baïonnette comporte une rampe (42 ; 60) inclinée par rapport à la direction axiale et coopérant avec un organe de verrouillage (37 ; 56) pour exercer la contrainte de serrage des éléments de protection l’un vers l’autre.
Bouclier de protection selon la revendication 10, dans lequel la liaison à baïonnette admet un coulissement axial entre les premières coques (11) des deux éléments de protection (10) pour l’assemblage des éléments de protection.
Bouclier de protection selon la revendication 11, dans lequel l’organe de verrouillage comprend un coulisseau (57) disposé au niveau du passage axial (8) et pouvant être déplacé parallèlement au passage axial, et dans lequel le coulisseau comporte un pion de verrouillage (56) coopérant avec la rampe inclinée (60) de la liaison à baïonnette.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système d’assemblage des éléments de protection (10) comprend des parties mâles (62, 63) et des parties femelles (64, 65) prévues dans les éléments de protection au niveau des zones d’interface (15), et des organes de verrouillage (72), dans lequel les parties mâles pénètrent dans les parties femelles pour positionner mutuellement les deux éléments de protection, et dans lequel les organes de verrouillage (72) coopèrent avec certaines au moins des parties mâles (62) pour exercer la contrainte de serrage des éléments de protection (10) l’un vers l’autre.
Bouclier de protection selon la revendication 14, dans lequel chaque organe de verrouillage (72) présente une surface inclinée (76) pour interagir avec un épaulement (62c) formé sur une partie mâle (62) du système d’assemblage des éléments de protection (10).
Bouclier de protection selon la revendication 14 ou la revendication 15, dans lequel les organes de verrouillage (72) sont commandables depuis des extrémités axiales des éléments de protection (10).
Bouclier de protection selon la revendication 16, dans lequel chaque organe de verrouillage (72) est poussé depuis une extrémité axiale d’un élément de protection (10) dans un logement respectif (70) pour coopérer avec une partie mâle (62) du système d’assemblage des éléments de protection.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, dans lequel les parties mâles du système d’assemblage comprennent des chevilles de positionnement (63) distribuées le long des éléments de protection (10).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système d’assemblage des éléments de protection (10) est formé sur des excroissances (50) que présentent les premières coques (11) vers l’intérieur du passage axial (8).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, composé de plusieurs segments qui se succèdent le long de l’organe de tension (5), dans lequel chaque segment est réalisé en assemblant deux éléments de protection (10), et dans lequel deux segments successifs ont entre eux une interface où des faces d’extrémité respectives (16) des éléments de protection des deux segments s’appuient l’une sur l’autre.
Bouclier de protection selon la revendication 20, dans lequel les faces d’extrémité (16) des éléments de protection (10) à l’interface entre les segments successifs sont pourvues de reliefs (24, 25) configurés pour empêcher une rotation relative des segments autour du passage axial (8).
Bouclier de protection selon la revendication 20 ou la revendication 21, dans lequel à l’interface entre un premier segment et un second segment, les premières coques (11) des éléments de protection (10) du premier segment dépassent des extrémités axiales des secondes coques des éléments de protection du premier segment, parallèlement au passage axial (8), tandis que les premières coques des éléments de protection du second segment sont en retrait des extrémités axiales des secondes coques des éléments de protection du second segment, parallèlement au passage axial, et dans lequel les extrémités axiales des premières coques des éléments de protection du premier segment pénètrent à l’intérieur des secondes coques des éléments de protection du second segment.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, dans lequel à l’interface entre les segments successifs, les premières coques (11) des éléments de protection (10) ont un espacement entre elles parallèlement au passage axial (8).
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel les zones d’interface (15) entre les deux éléments de protection (10) d’un premier segment sont angulairement décalées par rapport aux zones d’interface (15) entre les deux éléments de protection (10) d’un second segment adjacent au premier segment.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le remplissage (14) dans l’intervalle radial entre les première et seconde coques (11, 12) de chaque élément de protection (10) comprend un matériau cimentaire et au moins une frette métallique (80) dans le matériau cimentaire.
Bouclier de protection selon la revendication 25, dans lequel la frette métallique (80) est disposée de façon sensiblement parallèle aux première et seconde coques (11, 12).
Bouclier de protection selon la revendication 25 ou la revendication 26, dans lequel la frette métallique (80) s’étend sur une majorité de la longueur des première et seconde coques (11, 12), d’une zone d’interface (15) à l’autre.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, dans lequel la frette métallique présente une structure ajourée.
Bouclier de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le remplissage (14) dans l’intervalle radial entre les première et seconde coques (11, 12) de chaque élément de protection (10) comprend un matériau auxétique.
Câble de structure, comprenant un organe de tension (5) et un bouclier de protection l'une quelconque des revendications précédentes, disposé autour de l’organe de tension.
Ouvrage de construction, comprenant un câble de structure selon la revendication 30, dont l’organe de tension (5) est tendu et ancré à deux extrémités.