WO2001068987A1 - Procede pour renforcer un cable porteur de structure suspendue de genie civil - Google Patents

Procede pour renforcer un cable porteur de structure suspendue de genie civil Download PDF

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WO2001068987A1
WO2001068987A1 PCT/FR2001/000777 FR0100777W WO0168987A1 WO 2001068987 A1 WO2001068987 A1 WO 2001068987A1 FR 0100777 W FR0100777 W FR 0100777W WO 0168987 A1 WO0168987 A1 WO 0168987A1
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Inventor
François BIGNON
Jérôme Stubler
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Freyssinet International (Stup)
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

Definitions

  • the present invention relates to methods for reinforcing cables carrying suspended civil engineering structures, and to civil engineering structures, in particular suspension bridges, comprising reinforced carrying cables.
  • the invention relates to a method for reinforcing a carrying cable anchored at its two ends and carrying a structural element of civil engineering suspended from said carrying cable by means of hangers, which hangers are fixed to the carrying cable by clamps, process in which said carrying cable is connected to at least one auxiliary cable itself anchors at its two ends, arranged substantially parallel to said carrying cable and connected thereto.
  • the auxiliary cable is generally disposed at a certain distance above the carrying cable and is connected to the latter by auxiliary lines which are fixed to said auxiliary cable by clamps tightening and whose respective lengths are adjusted one by one, which implies a long and costly implementation.
  • the present invention aims in particular to overcome these drawbacks.
  • a method of the kind in question is characterized in that it comprises the steps consisting in: fixing under the collars of the lines, rigid supports each forming at least one d-shaped support saddle 'reverse trough, pass the auxiliary cable through the supports, under the support saddle of each support, and tension the auxiliary cable to relieve the carrying cable.
  • the implementation of the auxiliary cable is particularly simple, quick and inexpensive, since it avoids the installation of auxiliary lines and their clamps on the auxiliary cable, as well as the construction of expensive superstructures. at the head of the suspension bridge piles to raise the auxiliary cable.
  • the supports can be relatively light and therefore relatively easy to fix to the carrying cable, which further facilitates the implementation of the method according to the invention.
  • to relieve the carrying cable it is only necessary to tension the auxiliary cable, which is much easier and faster than adjusting the lengths of the auxiliary lines of the prior art.
  • the cables can be lifted and stretched from the pylons without any other intervention on the suspension itself, thus saving significant time.
  • the invention also relates to a civil engineering structure
  • a civil engineering structure comprising: at least one carrying cable anchored at its two ends and carrying a civil engineering structure element suspended from said carrying cable by means of hangers, which hangers are fixed to the carrying cable by collars, and at least one auxiliary cable itself anchored at its two ends, arranged substantially parallel to and connecting to said carrying cable, characterized in that the auxiliary cable passes through rigid supports each forming at least one support saddle in the form of an inverted trough, these supports being fixed under the collars of the lines, and the auxiliary cable being in simple support under each support saddle.
  • the supports are open downwards, which facilitates the positioning of the cable auxiliary;
  • the carrying cable has at least two successive spans delimited by at least one stack above which said carrying cable passes, and the auxiliary cable comprises a separate section for each span of the carrying cable, each section of the auxiliary cable being anchored at its two ends on fixed elements: this makes it easier to tension the auxiliary cable, which can thus be done at each end of each section of the auxiliary cable and in particular at a pile;
  • the auxiliary cable is subdivided into two sub-cables arranged on either side of the carrying cable at the two ends of each section of said auxiliary cable;
  • the auxiliary cable is constituted by a plurality of juxtaposed strands, which can be placed successively along the carrying cable;
  • the civil engineering structure is a suspension bridge.
  • FIG. 1 is a schematic view of a suspension bridge, the carrying cables of which can be reinforced by auxiliary cables in accordance with the method according to the invention
  • FIG. 2 is a detailed perspective view showing one of the piers of the bridge of FIG. 1
  • FIGS. 3 and 4 are side and top views respectively, showing the anchoring of the cables auxiliaries of the suspension bridge at the level of the pier in FIG. 2
  • FIG. 5 is a section view showing the anchoring of the auxiliary cables at one of the abutments of the bridge in FIG. 1, FIG.
  • FIG. 6 is a view in perspective showing a cable deflection saddle located at the abutment of FIG. 5
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a cable clamp of one of the cables carrying the bridge of FIG. 1, also showing a support of the corresponding auxiliary cable
  • FIG. 8 is a perspective view of the clamp and of the support shown in FIG. 7.
  • Figure 1 shows a suspension bridge 1 whose deck 2 is connected by a plurality of lines 3, vertical or inclined, to two parallel carrying cables
  • Each carrying cable 4 therefore forms three successive spans delimited by the two piers 5 of the suspension bridge.
  • each of the spans of the carrying cable 4 is reinforced by an independent section of an auxiliary cable 7 which extends parallel to the carrying cable 4 and which is connected to the various clamps 8 connecting the lines 3 to the Supporting cable 4.
  • the auxiliary cable 7 is constituted by a plurality of juxtaposed steel strands which are subdivided into two sub-cables 7a, 7b at each stack 5 of the suspension bridge.
  • the cable auxiliary 7 is interrupted at each stack 5 and the corresponding ends of the two sub-cables 7a, 7b are anchored on profiles 9 secured to the support saddle 10 of the carrying cable at the stack 5.
  • each auxiliary cable 7 which are situated towards the ends of the suspension bridge are anchored in the abutments 6 of the suspension bridge in the vicinity of the anchorages of the carrying cable 4.
  • the auxiliary cable 7 can advantageously be subdivided into two sub-cables 7a, 7b also at the level of said abutments passing through two deflection tubes 11 which allow the direction of the auxiliary cable 7 to be changed at its anchoring.
  • These deflection tubes 11 are advantageously arranged on either side and secured to a pre-existing deflection saddle 12, which allows the carrying cable 4 to flourish towards its anchorages.
  • the various individual strands 13 which constitute the auxiliary cable 7 are preferably simply engaged under rigid supports 14 each forming a support saddle in the form of an inverted trough open towards the bottom, which is rigidly fixed under each clamp 8, for example by means of a strap 15 passed around this collar.
  • the collar 8 blocks any movement of the corresponding support 14 along the cable 4.
  • Each support 14 is made of relatively thin sheet steel, with a thickness for example between 5 and 15 mm, so that said support is relatively light, its weight being able for example to be between 15 and 20 kg.
  • the support 14 substantially matches the shape of the lower surface of the carrying cable 4 and comprises two longitudinal bulges 14a projecting upwards on either side of said carrying cable, these bulges accommodating the major part of the strands 13 of the auxiliary cable and preventing them from escaping laterally.
  • the bulges 14a can be extended upwards by transverse stiffening ribs 14b which themselves are supported under lateral fixing flanges 8a of the corresponding clamping collar.
  • each clamp 8 carries four parallel hangers 3 formed by two cables which each pass above the clamp 8 and the carrying cable 4, and the support 14 is arranged between two hangers 3 corresponding to a same cable.
  • the auxiliary cables 7 can be set up quickly, easily and at low cost, then they can be tensioned from the piles 5 of the suspension bridge by raising and thus relieving the carrying cable 4, or temporarily, for example during the execution of certain renovation works, or possibly permanently.
  • the supports 14 could form a substantially continuous channel, and extend under the carrying cable 4, over the entire length of this cable.
  • the supports 14 could possibly be closed instead of being open downwards.

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Abstract

Pour renforcer un câble porteur (4) ancré à ses deux extrémités et portant une structure de génie civil suspendue par l'intermédiaire de suspentes (3) sensiblement verticales, on fixe au câble porteur des supports (14) formant chacun au moins une selle d'appui en forme d'auge inversée, ces supports étant répartis le long du câble porteur, puis on fait passer un câble auxiliaire (7) sous la selle d'appui formée par chaque support, et on met en tension ce câble auxiliaire pour soulager ou renforcer le câble porteur.

Description

Procédé pour renforcer un câble porteur de structure suspendue de génie civil
La présente invention est relative aux procèdes pour renforcer des câbles porteurs de structures suspendues de génie civil, et aux structures de génie civil, notamment ponts suspendus, comportant des câbles porteurs renforcés.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour renforcer un câble porteur ancré à ses deux extrémités et portant un élément de structure de génie civil suspendu audit câble porteur par l'intermédiaire de suspentes, lesquelles suspentes sont fixées au câble porteur par des colliers, procédé dans lequel on relie ledit câble porteur à au moins un câble auxiliaire lui-même ancre à ses deux extrémités, disposé sensiblement parallèlement audit câble porteur et relié a celui-ci.
Dans les procédés connus de ce type, qui concernent les ponts suspendus, le câble auxiliaire est généralement disposé à une certaine distance au-dessus du câble porteur et est relié à celui-ci par des suspentes auxiliaires qui sont fixées audit câble auxiliaire par des colliers de serrage et dont les longueurs respectives sont réglées une à une, ce qui implique une mise en oeuvre longue et coûteuse.
La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients.
A cet effet, selon l'invention, un procédé du genre en question est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : fixer sous les colliers des suspentes, des supports rigides formant chacun au moins une selle d'appui en forme d'auge inversée, faire passer le câble auxiliaire dans les supports, sous la selle d'appui de chaque support, et mettre en tension le câble auxiliaire pour soulager le câble porteur.
Grâce à ces dispositions, la mise en oeuvre du câble auxiliaire est particulièrement simple, rapide et peu coûteuse, puisqu'on évite la mise en place de suspentes auxiliaires et de leurs colliers de serrage sur le câble auxiliaire, ainsi que la construction de superstructures coûteuses en tête des piles du pont suspendu pour surélever le câble auxiliaire. De plus, les supports peuvent être relativement légers et donc relativement faciles à fixer au câble porteur, ce qui facilite encore la mise en oeuvre du procède selon l'invention. Enfin, pour soulager le câble porteur, il est uniquement nécessaire de mettre en tension le câble auxiliaire, ce qui est nettement plus facile et rapide que le réglage des longueurs des suspentes auxiliaires de l'art antérieur.
Enfin, les câbles peuvent être levés et tendus à partir des pylônes sans autre intervention sur la suspension elle-même, permettant ainsi un gain de temps important.
Par ailleurs, l'invention a également pour objet une structure de génie civil comportant : au moins un câble porteur ancré à ses deux extrémités et portant un élément de structure de génie civil suspendu audit câble porteur par l'intermédiaire de suspentes, lesquelles suspentes sont fixées au câble porteur par des colliers, et au moins un câble auxiliaire lui-même ancré à ses deux extrémités, disposé sensiblement parallèlement audit câble porteur et relie à celui-ci, caractérisé en ce que le câble auxiliaire passe dans des supports rigides formant chacun au moins une selle d'appui en forme d'auge inversée, ces supports étant fixés sous les colliers des suspentes, et le câble auxiliaire étant en simple appui sous chaque selle d'appui. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : les supports sont ouverts vers le bas, ce qui facilite la mise en place du câble auxiliaire ; le câble porteur présente au moins deux travées successives délimitées par au moins une pile au-dessus de laquelle passe ledit câble porteur, et le câble auxiliaire comporte un tronçon séparé pour chaque travée du câble porteur, chaque tronçon du câble auxiliaire étant ancré à ses deux extrémités sur des éléments fixes : on facilite ainsi la mise en tension du câble auxiliaire, qui peut ainsi se faire à chaque extrémité de chaque tronçon du câble auxiliaire et notamment au niveau d'une pile ; - le câble auxiliaire se subdivise en deux sous- câbles disposés de part et d'autre du câble porteur aux deux extrémités de chaque tronçon dudit câble auxiliaire ; le câble auxiliaire est constitué par une pluralité de brins juxtaposés, qui peuvent être mis en place successivement le long du câble porteur ; la structure de génie civil est un pont suspendu.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : la figure 1 est une vue schématique d'un pont suspendu dont les câbles porteurs peuvent être renforcés par des câbles auxiliaires conformément au procédé selon 1 ' invention, la figure 2 est une vue de détail en perspective montrant l'une des piles du pont de la figure 1, les figures 3 et 4 sont des vues respectivement de côté et de dessus, montrant l'ancrage des câbles auxiliaires du pont suspendu au niveau de la pile de la figure 2, la figure 5 est une vue en coupe montrant l'ancrage des câbles auxiliaires au niveau d'une des culées du pont de la figure 1, la figure 6 est une vue en perspective montrant une selle de déviation des câbles située au niveau de la culée de la figure 5, la figure 7 est une vue en coupe transversale d'un collier de serrage d'un des câbles porteurs du pont de la figure 1, montrant également un support du câble auxiliaire correspondant, et la figure 8 est une vue en perspective du collier de serrage et du support représentés sur la figure 7.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 représente un pont suspendu 1 dont le tablier 2 est relié par une pluralité de suspentes 3, verticales ou inclinées, à deux câbles porteurs parallèles
4 qui passent chacun sur deux piles 5 et dont les extrémités sont ancrées dans deux culées 6.
Chaque câble porteur 4 forme donc trois travées successives délimitées par les deux piles 5 du pont suspendu.
Comme représenté sur la figure 2, chacune des travées du câble porteur 4 est renforcée par un tronçon indépendant d'un câble auxiliaire 7 qui s'étend parallèlement au câble porteur 4 et qui est relié aux différents colliers de serrage 8 reliant les suspentes 3 au câble porteur 4. Avantageusement, le câble auxiliaire 7 est constitué par une pluralité de torons d'acier juxtaposés qui se subdivisent en deux sous-câbles 7a, 7b au niveau de chaque pile 5 du pont suspendu. Comme représente sur les figures 2 à 4, le câble auxiliaire 7 est interrompu au niveau de chaque pile 5 et les extrémités correspondantes des deux sous-câbles 7a, 7b sont ancrées sur des profilés 9 solidarises avec la selle d'appui 10 du câble porteur au niveau de la pile 5. Par ailleurs, comme représenté sur les figures 5 et
6, les deux tronçons de chaque câble auxiliaire 7 qui sont situés vers les extrémités du pont suspendu sont ancres dans les culées 6 du pont suspendu au voisinage des ancrages du câble porteur 4. Le câble auxiliaire 7 peut avantageusement se subdiviser en deux sous-câbles 7a, 7b également au niveau desdites culées en passant dans deux tubes de déviation 11 qui permettent de changer la direction du câble auxiliaire 7 au niveau de son ancrage. Ces tubes de déviation 11 sont avantageusement disposes de part et d'autre et solidarisés avec une selle de déviation 12 préexistante, qui permet au câble porteur 4 de s'épanouir vers ses ancrages.
Comme représente sur les figures 7 et 8, les différents torons individuels 13 qui constituent le câble auxiliaire 7 sont de préférence simplement engagés sous des supports 14 rigides formant chacun une selle d'appui en forme d'auge inversée ouverte vers le bas, qui est fixée rigidement sous chaque collier de serrage 8, par exemple au moyen d'une sangle 15 passée autour de ce collier. De cette façon, le collier 8 bloque tout mouvement du support 14 correspondant le long du câble 4.
Chaque support 14 est réalisé en tôle d'acier relativement mince, d'une épaisseur comprise par exemple entre 5 et 15 mm, de sorte que ledit support est relativement léger, son poids pouvant par exemple être compris entre 15 et 20 kg.
De préférence, le support 14 épouse sensiblement la forme de la surface inférieure du câble porteur 4 et comporte deux renflements longitudinaux 14a faisant saillie vers le haut de part et d'autre dudit câble porteur, ces renflements accueillant la majeure partie des torons 13 du câble auxiliaire et empêchant qu'ils échappent latéralement. Les renflements 14a peuvent être prolonges vers le haut par des nervures de raidissement transversales 14b qui elles-mêmes prennent appui sous des brides de fixation latérales 8a du collier de serrage correspondant.
Dans l'exemple considéré, chaque collier de serrage 8 porte quatre suspentes parallèles 3 formées par deux câbles qui passent chacun au-dessus du collier de serrage 8 et du câble porteur 4, et le support 14 est dispose entre deux suspentes 3 correspondant à un même câble.
Grâce a ces dispositions, les câbles auxiliaires 7 peuvent être mis en place rapidement, facilement et à faible coût, puis ils peuvent être mis en tension a partir des piles 5 du pont suspendu en relevant et en soulageant ainsi le câble porteur 4, soit de façon temporaire, par exemple pendant l'exécution de certains travaux de rénovation, soit éventuellement de façon définitive.
En variante, les supports 14 pourraient former un canal sensiblement continu, et s'étendre sous le câble porteur 4, sur toute la longueur de ce câble. Les supports 14 pourraient éventuellement être fermés au lieu d'être ouverts vers le bas.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour renforcer un câble porteur (4) ancré a ses deux extrémités et portant un élément de structure de génie civil (2) suspendu audit câble porteur par l'intermédiaire de suspentes (3), lesquelles suspentes sont fixées au câble porteur (4) par l'intermédiaire des colliers (8), procédé dans lequel on relie ledit câble porteur à au moins un câble auxiliaire (7) lui-même ancré à ses deux extrémités, disposé sensiblement parallèlement audit câble porteur et relié à celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant a : fixer sous les colliers (8) des suspentes, des supports rigides (14) formant chacun au moins une selle d'appui en forme d'auge inversée, faire passer le câble auxiliaire (7) dans les supports, sous la selle d'appui de chaque support, et mettre en tension le câble auxiliaire (7) pour soulager le câble porteur (4) .
2. Structure de génie civil comportant : au moins un câble porteur (4) ancré à ses deux extrémités et portant un élément de structure de génie civil (2) suspendu audit câble porteur par l'intermédiaire de suspentes (3), lesquelles suspentes sont fixées au câble porteur (4) par l'intermédiaire de colliers (8), et au moins un câble auxiliaire (7) lui-même ancré à ses deux extrémités, disposé sensiblement parallèlement audit câble porteur et relie à celui-ci, caractérisé en ce que le câble auxiliaire (7) passe dans des supports rigides (14) formant chacun au moins une selle d'appui en forme d'auge inversée, ces supports étant fixés sous les colliers (8) des suspentes, et le câble auxiliaire (7) étant en simple appui sous chaque selle d'appui.
3. Structure selon la revendication 2, dans laquelle les supports (14) sont ouverts vers le bas.
4. Structure selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans laquelle le câble porteur (4) présente au moins deux travées successives délimitées par au moins une pile (5) au-dessus de laquelle passe ledit câble porteur, et le câble auxiliaire (7) comporte un tronçon séparé pour chaque travée du câble porteur, chaque tronçon du câble auxiliaire étant ancré à ses deux extrémités sur des éléments fixes.
5. Structure selon la revendication 4, dans lequel le câble auxiliaire (7) se subdivise en deux sous-câbles
(7a, 7b) disposés de part et d'autre du câble porteur (4), aux deux extrémités de chaque tronçon dudit câble auxiliaire .
6. Structure selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle le câble auxiliaire (7) est constitué par une pluralité de brins juxtaposés (13).
7. Structure selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, constituant un pont suspendu (1).
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