WO2008009861A2 - Tronçon de gaine et gaine pour câble de structure et procédés associés. - Google Patents

Tronçon de gaine et gaine pour câble de structure et procédés associés. Download PDF

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WO2008009861A2
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sheath
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cable
shell
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WO2008009861A3 (fr
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Mike Mcclenahan
Michel Gerbelot Barillon
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Mecanique Application Tissus Mecatiss
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16—Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114—Single butt joints
    • B29C66/1142—Single butt to butt joints

Definitions

  • the present invention relates to the protection of structural cables against the risk of fire. Taking into account the fire risk is more and more justified on structures using cables such as bridges and civil engineering structures.
  • the outer sheath is often provided with a propeller on its surface external to ensure aerodynamic stability limiting the combined effect of rain and wind and it ensures in particular the support functions of the strands during the installation of the strand cable by strand, protection of the individual sheaths of the strands against the aggressions of the rays UV, waterproofing runoff while maintaining good ventilation, reducing the drag of the shroud by a circular profile, and an aesthetic function, the outer sheath may in particular have a desired color.
  • the fire protection of a stay should limit the temperature rise in the cable core below the critical temperatures of the constituent materials, to prevent cable failure and to ensure the integrity of the structure in case of failure. fire, and also to avoid degradation of polyethylene ducts so as to allow re-use of the cable after repair.
  • An inorganic insulating material used in sections in the annular space between the cable to be protected and the outer envelope, to a thickness of approximately 30 to 50 mm, this material being based on Portland cement and insulators, typically Vermiculite, as well as adjuvants conferring good workability, and
  • Intumescent joints arranged regularly between the different sections of insulation, and acting as flexible joints allowing the movements of the protected cable. Due to the use of a cementitious mineral insulating material, the assembly obtained is rigid or even sensitive to bending, and requires many flexible joints to allow the movements of the cable during construction and in service. In particular, it is not possible to subject this material to the significant deflection experienced by a shroud sheath during hoisting prior to installation of the stay. This results in the need to modify the usual procedure for installing the stay, or to inject the insulation material after hoisting.
  • the invention thus proposes a sheath section for a structural cable, comprising an internal envelope able to surround at least one armature of the structure cable over part of its length, an outer envelope substantially concentric with the inner casing and a product filling member extending into the annular space formed between the inner shell and the outer shell, the filler comprising a flame retardant elastomeric material.
  • This arrangement protects the cable against fire, in particular because of the fireproof nature of the filling product.
  • the material - A - elastomer gives some flexibility to the sheath section.
  • the outer casing may be made at least partly of polyethylene
  • the outer envelope can be colored
  • the invention further provides a sheath for a structural cable, comprising an assembly of sheath sections as mentioned above.
  • each ring of intumescent material may be set back from the corresponding end of the inner and outer shells.
  • the invention also proposes a structural cable comprising at least one armature surrounded by at least one sheath section as mentioned upper.
  • the invention further proposes a method of manufacturing a sheath section for a structural cable comprising at least one reinforcement as mentioned above, comprising the following steps: - obtaining an inner envelope and an outer envelope able to surround said at least one armature of the structural cable over part of its length; introducing the inner envelope into the outer envelope, so that the inner envelope and the outer envelope are arranged substantially concentrically; and filling the annular space formed between the inner shell and the outer shell of a filler comprising a flame retardant elastomeric material.
  • the invention also proposes a method of protecting a structural cable comprising at least one armature surrounded over a part of its length by a first envelope.
  • a substantially concentric arrangement is placed around the first envelope second envelope comprising two half-shells.
  • a filler extends into the annular space formed between the first shell and the second shell, the filler comprising a flame retardant elastomeric material.
  • the filling product can be injected into said annular space after placing the second envelope around the first envelope.
  • each half-shell of the second envelope may be filled with the filling product before placing the second envelope around the first envelope. In the latter case, prefabrication is preferred over in situ operations.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a structural cable protected against fire according to the invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a longitudinal portion of a structural cable on which a fire protection sheath has been installed
  • FIG. 3 is a diagram showing the prefabrication of a half-shell for the protection of a cable
  • FIG. 4 is a sectional diagram showing an example of protection of a cable with half-shells pre-filled with a filler
  • the sheath section comprises an inner casing 2 surrounding the strands 6 of the cable over part of their length, an outer casing 3 substantially concentric with the inner casing 2 and a filling product 5 extending in the annular space formed between the inner casing 2 and the outer casing 3.
  • the filler 5 comprises a flame retardant elastomeric material. It may for example be elastomeric silicone to which refractory charges have been possibly added to meet predefined isolation criteria. It can be shown that a thickness of 20 to 40 mm of such a filler may be sufficient for a fire protection of 1 to 2 hours.
  • the density of the flame retardant elastomeric material is advantageously between 0.9 and 1.2 kg / liter, its Shore A hardness is advantageously between 45 and 55 and its thermal conductivity is advantageously between 0.06 and 0.12 VWmK.
  • the inner casing 2 is for example a standard sheath for a stay cable. Its diameter depends on the section that is to say the number of strands forming the cable (10 in the example of Figure 1). It is for example chosen to allow easy threading strands.
  • This inner casing 2 is advantageously made of a material identical to the individual sheaths 8 of the strands 6, for example made of polyethylene. It is advantageously black, since such a sheath is usually the most economical.
  • the outer casing 3 is for example a polyethylene tube. Other compositions of the outer casing 3 are also conceivable, replacing or in addition to the polyethylene. For example, an outer shell steel could be suitable.
  • the diameter of the outer casing 3 is set to leave a sufficient annular space with the inner casing 2 to place the filling product 5 in accordance with the predefined isolation criteria.
  • This envelope External 3 can also be similar to a standard shroud. It can optionally be colored, so as to ensure an aesthetic effect of all and / or be protected against UV rays. It can also be fitted with a propeller on its outer surface, in the manner of standard shrouds, to provide aerodynamic performance and standard durability.
  • the outer envelope 3 may for example consist of two coextruded polyethylene layers, the outer layer 4 possibly being colored and / or protected against UV rays. Because of the fireproof property of the filling product 5, the duct section thus provides effective protection against fire. It thus protects the inner casing 2 and the strands 6 against the damage recalled in the introduction.
  • the protection is advantageously formulated to maintain heating in the duct section below 100 0 C, when it is exposed to 2 hours of a fire according to the temperature curve RWS developed by the Rijkswaterstaat, Ministry of Public Works Country And well known to those skilled in the art (temperature up to 1350 0 C).
  • the inner casing 2 when the inner casing 2 is made of the same material as the individual sheaths 8, for example polyethylene, it constitutes a control element, making it easy to check the integrity of the stay after fire.
  • an inner casing 2 polyethylene may slightly deform, or even start to melt if the internal temperature exceeds 130 0 C. Otherwise, that is to say if the inner casing 2 is intact, it is then assured that the individual sheaths 8 of the bundle of strands 6 have not been damaged. A replacement of the stay is not necessary in this case.
  • Each section of sheath according to the invention may be prefabricated in workshop or manufactured on the site.
  • Its manufacture comprises obtaining, for example by cutting, the inner casing 2 and the outer casing 3, the introduction of the inner casing 2 into the outer casing 3, centralizers being arranged on the periphery of the casing. internal casing so that the inner casing and the outer casing are arranged substantially concentrically, and filling the annular space formed between the inner casing 2 and the outer casing 3 by the filling product 5.
  • End forms may be used to allow filling of the annular space. Furthermore, the filling of the annular space can be achieved by pumping. In this case, it may be advantageous to use, as a filler, a cold polymerizing elastomer.
  • each section of sheath is a monolithic element. Its length is advantageously equal to or close to 12 meters, which corresponds to the standard length of the polyethylene tubes used for the stays.
  • the duct sections described above can advantageously be assembled together to form a sheath over all or part of the length of the cable.
  • the assembly can for example be performed by mirror welding, as is done for standard shrouds made of polyethylene. In this case, the welding of the inner envelopes 2 and outer 3 is performed simultaneously.
  • FIG. 2 An example of such an assembly is illustrated in FIG. 2.
  • a cable comprising two sheath sections 13 in accordance with the description above is shown. These two sections of sheath are arranged so that their inner shells 2 and outer 3 are facing each other.
  • the filling product 5 is separated from the end of the inner shells 2 and outer 3 in contact with the other sheath section by a ring of intumescent material 11.
  • This intumescent material can possibly be substantially the same as the flame retardant elastomeric material of the filling product 5.
  • Each ring of intumescent material 11 is advantageously placed slightly set back from the corresponding end of the inner shell 2 and outer shell 3, so as to clear a residual space sufficient to allow the welding of the sheath sections 13 between them.
  • the sheath can thus be prefabricated on site by assembling step by step the sheath sections until the desired sheath length is obtained. Its installation can then continue by placing it near the cable, then by threading at least one armature of the cable in the sheath so that the latter extends over all or part of the length of the cable. It is then a question of equipping a new structure, such as a cable-stayed bridge for example. Alternatively, it is possible to protect an existing structure against fire using one or more sections of sheath as described above. It can then be the protection of a cable already having a standard sheath, and possibly following a repair of the cable if it has suffered prior degradation in the event of a fire, for example.
  • the first envelope corresponds to the inner envelope while the second envelope corresponds to the outer envelope of the example described above.
  • a filler comprising a flame retardant elastomeric material is injected in situ in the annular space formed between the first envelope and the second envelope.
  • the protection of a structural cable can be done without the need to inject, in situ, the filler comprising a flame retardant elastomeric material. This avoids certain problems relating, for example, to the implementation, on site, of the polymerization of the filling product or to the waiting time associated with the drying times of this product on site.
  • the two half-shells 15 and 15 'filled with the prefabricated filling product can then be placed symmetrically around the first envelope 18 of the cable, as illustrated in FIG. 4 for example.
  • an intumescent longitudinal seal 33 may be placed in the gap 34, as shown for illustrative purposes in the right portion of FIG.
  • the intumescent longitudinal joint 33 can fill the space 34 by swelling under the effect of heat, during a fire, for example.
  • the flame retardant elastomeric material of the filling product 20 could possibly be the same as that which makes up the intumescent longitudinal joint 33.
  • an intumescent seal 32 may be disposed at the connection between the half-shells belonging to adjacent pairs.

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Abstract

L'invention concerne un tronçon de gaine pour un câble de structure (1), comprenant une enveloppe interne (2) apte à entourer au moins une armature (6) du câble de structure sur une partie de sa longueur, une enveloppe externe (3) sensiblement concentrique avec l'enveloppe interne et un produit de remplissage (5) s'étendant dans l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe, le produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge.

Description

TRONÇON DE GAINE ET GAINE POUR CABLE DE STRUCTURE ET
PROCEDES ASSOCIES
La présente invention concerne la protection des câbles de structure contre le risque d'incendie. La prise en compte du risque d'incendie se justifie de plus en plus sur les structures utilisant des câbles tels que des ponts et des structures de génie civil.
A titre illustratif, des études menées en 1997 pour les seuls ouvrages d'art du réseau autoroutier français recensaient une moyenne annuelle de neuf incidents ou accidents conduisant à des incendies suivis de dommages structuraux.
Certaines structures à câbles sont particulièrement vulnérables. C'est le cas par exemple des ponts à haubans courants, dont les câbles sont exposés au feu de véhicule sur une quinzaine de mètres depuis l'ancrage bas, des ponts extradossés, dont les câbles sont souvent ancrés dans le pylône à moins de vingt mètres de la chaussée et très proches les uns des autres, ce qui peut entraîner une propagation rapide du feu voire une détérioration totale d'un ou plusieurs câbles en cas d'incendie, ou encore des toitures de bâtiments ou de stades, où la présence de public impose des normes de sécurité plus sévères.
Bien d'autres câbles sont également concernés par le risque d'incendie, comme par exemple les suspentes et les câbles porteurs de ponts suspendus, les armatures de précontrainte extérieure situées en intrados de tablier, toutes suspentes de structures métalliques, etc. On prend ci-après l'exemple non limitatif d'un câble de hauban pour apprécier le risque qui pèse sur un tel câble en cas d'incendie.
Il est rappelé qu'un câble de hauban est généralement constitué d'un faisceau parallèle de torons individuellement gainés de polyéthylène, le faisceau de torons étant lui-même logé dans une gaine extérieure souvent en polyéthylène.
La gaine extérieure est souvent munie d'une hélice sur sa surface externe pour assurer une stabilité aérodynamique limitant l'effet combiné de la pluie et du vent et elle assure notamment les fonctions de support des torons lors de l'installation du hauban toron par toron, de protection des gaines individuelles des torons contre les agressions des rayons UV, d'étanchéité à l'eau de ruissellement tout en maintenant une bonne ventilation, de réduction de la traînée du hauban par un profil circulaire, ainsi qu'une fonction esthétique, la gaine extérieure pouvant notamment présenter une couleur souhaitée.
Exposé à un incendie, un câble de hauban va typiquement se dégrader de deux manières :
• par fusion et combustion de la gaine extérieure et des gaines individuelles intérieures, pour des températures supérieures à 1300C, conduisant à une perte de la protection anticorrosion du hauban, et
• par perte de la résistance mécanique du câble en acier, à partir de 175°C, pouvant conduire à la ruine du hauban.
Idéalement, la protection anti-feu d'un hauban devrait limiter l'élévation de température au cœur du câble en deçà des températures critiques des matériaux constitutifs, pour prévenir la ruine du câble et garantir l'intégrité de l'ouvrage en cas d'incendie, et également pour éviter la dégradation des gaines en polyéthylène de façon à permettre une réutilisation du câble après réparation.
Des solutions ont été envisagées dans le passé pour tenter d'atteindre ces objectifs.
En particulier, il a été prévu d'ajouter à la constitution standard d'un câble de hauban :
• une enveloppe externe en tôle (acier inoxydable ou tôle galvanisée et peinte) centrée autour du câble,
• un matériau inorganique d'isolation mis en œuvre par tronçons dans l'espace annulaire situé entre le câble à protéger et l'enveloppe externe, sur une épaisseur de 30 à 50 mm environ, ce matériau étant à base de ciment Portland et d'isolants, typiquement de la Vermiculite, ainsi que d'adjuvants lui conférant une bonne ouvrabilité, et
• des joints intumescents disposés régulièrement entre les différents tronçons d'isolation, et faisant office d'articulations souples permettant les mouvements du câble protégé. Du fait de l'utilisation d'un matériau d'isolation minéral à base cimentaire, l'ensemble obtenu est rigide voire sensible à la flexion, et nécessite de nombreux joints souples pour permettre les mouvements du câble pendant la construction et en service. En particulier, il n'est pas possible de soumettre ce matériau à la déflexion importante que subit une gaine de hauban lors du hissage préalable à l'installation du hauban. Il en résulte la nécessité de modifier la procédure habituelle de mise en place du hauban, ou d'injecter le matériau d'isolation après hissage.
Cette dernière solution présente cependant un grand nombre d'inconvénients, parmi lesquels on peut citer notamment la difficulté d'étancher l'enveloppe externe sur un hauban réel et de résister à la pression de béton lors du coulage in situ du matériau d'isolation et la difficulté d'assurer la performance coupe-feu des nombreux joints utilisés.
Des problèmes identiques ou similaires ressortent aussi des solutions connues de protection contre l'incendie relativement à d'autres types de câbles de structure.
Un but de la présente invention est de limiter certains au moins des inconvénients susmentionnés.
L'invention propose ainsi un tronçon de gaine pour un câble de structure, comprenant une enveloppe interne apte à entourer au moins une armature du câble de structure sur une partie de sa longueur, une enveloppe externe sensiblement concentrique avec l'enveloppe interne et un produit de remplissage s'étendant dans l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe, le produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge. Cet agencement protège le câble contre l'incendie, notamment du fait du caractère ignifuge du produit de remplissage. En outre, le matériau - A - élastomère confère une certaine souplesse au tronçon de gaine.
Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention pouvant être combinées de toutes les façons envisageables :
- l'enveloppe externe peut être faite au moins en partie de polyéthylène ;
- l'enveloppe externe peut être colorée ;
- l'enveloppe interne peut être faite au moins en partie de polyéthylène ;
- le matériau élastomère ignifuge peut comprendre du silicone ; - le matériau élastomère ignifuge peut avoir une densité comprise entre
0,9 et 1 ,2 kg/litre ;
- le matériau élastomère ignifuge peut avoir une dureté Shore A comprise entre 45 et 55 ;
- le matériau élastomère ignifuge peut avoir une conductivité thermique comprise entre 0,06 et 0,12 W/mK.
L'invention propose en outre une gaine pour un câble de structure, comprenant un assemblage de tronçons de gaine tels que mentionnés plus haut.
Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention pouvant être combinées de toutes les façons envisageables :
- lesdits tronçons de gaine peuvent être assemblées entre eux par soudage simultané de leurs enveloppes internes et externes ;
- dans chaque tronçon de gaine, le produit de remplissage peut être séparé de chaque extrémité des enveloppes interne et externe par un anneau de matériau intumescent ;
- chaque anneau de matériau intumescent peut être placé en retrait de l'extrémité correspondante des enveloppes interne et externe.
L'invention propose aussi un câble de structure comprenant au moins une armature entourée par au moins un tronçon de gaine tel que mentionné plus haut.
Ladite au moins une armature peut être entourée par une gaine telle que mentionnée plus haut.
Avantageusement, une gaine individuelle peut entourer chaque armature et être constituée sensiblement du même matériau que l'enveloppe interne dudit au moins un tronçon de gaine.
L'invention propose en outre un procédé de fabrication d'un tronçon de gaine pour un câble de structure comprenant au moins une armature tel que mentionné plus haut, comprenant les étapes suivantes : - obtenir une enveloppe interne et une enveloppe externe aptes à entourer ladite au moins une armature du câble de structure sur une partie de sa longueur ; introduire l'enveloppe interne dans l'enveloppe externe, de façon que l'enveloppe interne et l'enveloppe externe soient disposées de manière sensiblement concentrique ; et remplir l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe d'un produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge.
L'invention propose encore un procédé d'installation d'une gaine pour un câble de structure telle que mentionnée plus haut, comprenant les étapes suivantes :
- souder simultanément les enveloppes internes et externes de tronçons de gaine successifs tels que mentionnés plus haut, jusqu'au obtenir une longueur de gaine souhaitée ; - placer la gaine résultante à proximité du câble de structure ; et enfiler au moins une armature du câble de structure dans la gaine.
L'invention propose également un procédé de protection d'un câble de structure comprenant au moins une armature entourée sur une partie de sa longueur par une première enveloppe. Selon ce procédé, on met en place de manière sensiblement concentrique autour de la première enveloppe, une deuxième enveloppe comprenant deux demi-coquilles. De plus, un produit de remplissage s'étend dans l'espace annulaire formé entre la première enveloppe et la deuxième enveloppe, le produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge. Le produit de remplissage peut être injecté dans ledit espace annulaire après mise en place de la deuxième enveloppe autour de la première enveloppe. Alternativement, chaque demi-coquille de la deuxième enveloppe peut être remplie du produit de remplissage avant mise en place de la deuxième enveloppe autour de la première enveloppe. Dans ce dernier cas, on privilégie la préfabrication aux opérations menées in situ.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma représentant une section transversale d'un câble de structure protégé contre l'incendie selon l'invention ;
- la figure 2 est un schéma représentant une portion longitudinale d'un câble de structure sur lequel une gaine de protection contre l'incendie a été installée ;
- la figure 3 est un schéma représentant la préfabrication d'une demi- coquille en vue de la protection d'un câble ;
- la figure 4 est un schéma en coupe représentant un exemple de protection d'un câble à l'aide de demi-coquilles pré-remplies d'un produit de remplissage ;
- les figures 5 et 6 sont des schémas en coupe représentant des exemples d'assemblage mis en œuvre dans le cadre de la protection d'un câble.
La présente invention est plus particulièrement décrite ci-après dans son application à un câble de hauban. Elle peut cependant s'appliquer à tout type de câble de structure, tels qu'une suspente ou un câble porteur de pont suspendu, une armature de précontrainte extérieure, une suspente de structure métallique, etc.
La figure 1 montre une section d'un câble 1 entouré d'un tronçon de gaine. Le câble de hauban 1 illustré sur cet exemple comprend une pluralité d'armatures métalliques 6 sensiblement parallèles, chaque armature consistant en un toron de sept brins 7 en acier et ayant une gaine individuelle 8 par exemple en polyéthylène.
Le tronçon de gaine comprend une enveloppe interne 2 entourant les torons 6 du câble sur une partie de leur longueur, une enveloppe externe 3 sensiblement concentrique avec l'enveloppe interne 2 et un produit de remplissage 5 s'étendant dans l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne 2 et l'enveloppe externe 3.
Le produit de remplissage 5 comprend un matériau élastomère ignifuge. Il peut par exemple s'agir de silicone élastomère auquel des charges réfractaires ont été éventuellement adjointes pour respecter des critères d'isolation prédéfinis. On peut montrer qu'une épaisseur de 20 à 40 mm d'un tel produit de remplissage peut s'avérer suffisante pour une protection contre l'incendie de 1 à 2 heures. La densité du matériau élastomère ignifuge est avantageusement comprise entre 0,9 et 1 ,2 kg/litre, sa dureté Shore A est avantageusement comprise entre 45 et 55 et sa conductivité thermique est avantageusement comprise entre 0,06 et 0,12 VWmK.
L'enveloppe interne 2 est par exemple une gaine standard pour un câble de hauban. Son diamètre dépend de la section c'est-à-dire du nombre de torons formant le câble (10 dans l'exemple de la figure 1 ). Il est par exemple choisi pour permettre un enfilage aisé des torons. Cette enveloppe interne 2 est avantageusement en un matériau identique aux gaines individuelles 8 des torons 6, par exemple en polyéthylène. Elle est avantageusement noire, puisqu'une telle gaine est généralement la plus économique.
L'enveloppe externe 3 est par exemple un tube en polyéthylène. D'autres compositions de l'enveloppe externe 3 sont également envisageables, en remplacement ou en complément du polyéthylène. A titre d'exemple, une enveloppe externe en acier pourrait convenir. Le diamètre de l'enveloppe externe 3 est fixé pour laisser un espace annulaire suffisant avec l'enveloppe interne 2 pour y placer le produit de remplissage 5 conforme aux critères d'isolation prédéfinis. Cette enveloppe externe 3 peut également être similaire à une gaine standard de hauban. Elle peut éventuellement être colorée, de façon à assurer un effet esthétique de l'ensemble et/ou être protégée contre les rayons UV. Elle peut en outre être munie d'une hélice sur sa surface extérieure, à la manière des gaines de hauban standard, de façon à offrir des performances aérodynamiques et de durabilité standard.
L'enveloppe externe 3 peut par exemple être constituée de deux couches de polyéthylène co-extrudées, la couche externe 4 étant éventuellement colorée et/ou protégée contre les rayons UV. Du fait de la propriété ignifuge du produit de remplissage 5, le tronçon de gaine offre donc une protection efficace contre l'incendie. Il protège ainsi l'enveloppe interne 2 et les torons 6 contre les dégradations rappelées en introduction.
La protection est avantageusement formulée pour maintenir réchauffement dans le tronçon de gaine en dessous de 1000C, quand elle est exposée à 2 heures d'un feu selon la courbe de température RWS mise au point par le Rijkswaterstaat, Ministère des travaux publics aux Pays-Bas et bien connue de l'homme du métier (température jusqu'à 13500C).
On considère que, dans de telles circonstances, le faisceau de torons n'est pas endommagé (échauffement inférieur à 100°C). En outre, les gaines individuelles 8 qui constituent une barrière externe de protection anticorrosion pour les torons 6 restent efficaces après un incendie.
Par ailleurs, lorsque l'enveloppe interne 2 est faite du même matériau que les gaines individuelles 8, par exemple du polyéthylène, elle constitue un élément témoin, permettant de vérifier facilement l'intégrité du hauban après incendie. Par exemple, une enveloppe interne 2 en polyéthylène peut légèrement se déformer, voire commencer à fondre si la température interne dépasse 1300C. Dans le cas contraire, c'est-à-dire si l'enveloppe interne 2 est intacte, on est alors assuré que les gaines individuelles 8 du faisceau de torons 6 n'ont pas été endommagées. Un remplacement du hauban n'est donc pas nécessaire dans ce cas.
Chaque tronçon de gaine selon l'invention peut être préfabriqué en atelier ou fabriqué sur le chantier.
Sa fabrication comprend l'obtention, par exemple par découpe, de l'enveloppe interne 2 et l'enveloppe externe 3, l'introduction de l'enveloppe interne 2 dans l'enveloppe externe 3, des centreurs étant disposés sur la périphérie de l'enveloppe interne de façon que l'enveloppe interne et l'enveloppe externe soient disposées de manière sensiblement concentrique, et le remplissage de l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne 2 et l'enveloppe externe 3 par le produit de remplissage 5.
Des coffrages d'extrémités peuvent être utilisés pour permettre le remplissage de l'espace annulaire. Par ailleurs, le remplissage de l'espace annulaire peut être réalisé par pompage. Dans ce cas, il peut être avantageux d'utiliser, comme produit de remplissage, un élastomère polymérisant à froid.
Une fois fabriqué, chaque tronçon de gaine constitue un élément monolithique. Sa longueur est avantageusement égale ou proche de 12 mètres, ce qui correspond à la longueur standard des tubes de polyéthylène utilisés pour les haubans.
La souplesse des enveloppes interne 2 et externe 3 ainsi que du produit de remplissage 5 permet de manipuler chaque tronçon de gaine assez facilement. La manipulation du tronçon de gaine est ainsi rendue similaire à celle d'une gaine standard de hauban, à l'exception du poids et du diamètre extérieur qui sont supérieurs.
Les tronçons de gaine décrits ci-dessus peuvent avantageusement être assemblés entre eux pour former une gaine sur tout ou partie de la longueur du câble. L'assemblage peut par exemple être réalisé par soudage au miroir, comme on le fait pour des gaines de hauban standard en polyéthylène. Dans ce cas, le soudage des enveloppes internes 2 et externes 3 est effectué simultanément.
Un exemple d'un tel assemblage est illustré sur la figure 2. On y voit un câble comprenant deux tronçons de gaine 13 conformes au descriptif ci- dessus. Ces deux tronçons de gaine sont disposés de façon que leurs enveloppes internes 2 et externes 3 soient en regard les unes des autres. En outre, dans chacun des tronçons de gaine 13, le produit de remplissage 5 est séparé de l'extrémité des enveloppes interne 2 et externe 3 en contact avec l'autre tronçon de gaine par un anneau de matériau intumescent 11. Ce matériau intumescent peut éventuellement être sensiblement le même que le matériau élastomère ignifuge du produit de remplissage 5.
Chaque anneau de matériau intumescent 11 est avantageusement placé légèrement en retrait de l'extrémité correspondante des enveloppes interne 2 et externe 3, de façon à dégager un espace résiduel suffisant pour permettre le soudage des tronçons de gaine 13 entre eux.
Cet espace résiduel 12 est avantageusement choisi pour assurer une continuité de la paroi coupe-feu en cas d'incendie, la propriété intumescente des anneaux 11 faisant gonfler ceux-ci sous l'effet de la chaleur jusqu'à ce qu'ils remplissent tout l'espace annulaire au niveau de la soudure 9. D'autre part, l'espace résiduel 12 est avantageusement choisi de manière à permettre le soudage correct des tronçons de gaine 13 entre eux, sans initier l'effet intumescent des anneaux 11.
La gaine peut ainsi être préfabriquée sur site par assemblage de proche en proche des tronçons de gaine jusqu'à obtenir la longueur de gaine souhaitée. Son installation peut ensuite se poursuivre en la plaçant à proximité du câble, puis en enfilant au moins une armature du câble dans la gaine de manière à ce que cette dernière s'étende sur tout ou partie de la longueur du câble. Il s'agit alors d'équiper une structure neuve, tel qu'un pont à hauban par exemple. En alternative, il est possible de protéger une structure existante contre l'incendie à l'aide d'un ou plusieurs tronçons de gaine tels que décrits plus haut. Il peut alors s'agir de la protection d'un câble ayant déjà une gaine standard, et faisant éventuellement suite à une réparation du câble si celui-ci a subi au préalable une dégradation à l'occasion d'un incendie par exemple. Ainsi, si la gaine standard du câble a été endommagée, elle est tout d'abord remplacée ou réparée. Puis, une fois que cette gaine, qui constitue une première enveloppe du câble, est saine, on met en place une deuxième enveloppe autour d'elle. Des centreurs sont avantageusement disposés autour de la première enveloppe de façon que les deux enveloppes soient sensiblement concentriques après installation de la deuxième enveloppe.
La première enveloppe correspond à l'enveloppe interne tandis que la deuxième enveloppe correspond à l'enveloppe externe de l'exemple décrit plus haut.
Pour permettre la mise en place de la deuxième enveloppe autour de la première, la deuxième enveloppe comprend avantageusement deux demi- coquilles qui peuvent être au moins partiellement séparées pour être disposées autour de la première enveloppe et qui peuvent ensuite être fixées entre elles autour de la première enveloppe. Des exemples de modes de solidarisation entre les deux demi-coquilles (e.g. à l'aide de glissière, rivets ou soudure) seront détaillés plus bas.
Lorsque la deuxième enveloppe est en place autour de la première enveloppe, un produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge est injecté in situ dans l'espace annulaire formé entre la première enveloppe et la deuxième enveloppe.
Selon une autre possibilité, la protection d'un câble de structure peut se faire sans avoir besoin d'injecter, in situ, le produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge. On évite ainsi certains problèmes relatifs par exemple à la mise en œuvre, sur site, de la polymérisation du produit de remplissage ou à l'attente liée aux temps de séchage de ce produit sur site.
Pour ce faire, on peut par exemple disposer une demi-coquille 15 autour d'un moule 14 de forme sensiblement correspondante à celle de la première enveloppe destinée à correspondre à l'enveloppe interne du câble à protéger. La demi-coquille 15 constitue la moitié d'une deuxième enveloppe destinée à correspondre à une enveloppe externe pour le câble. Elle est par exemple en acier, bien que d'autres types de matériaux puissent également convenir.
Pour permettre le centrage de la demi-coquille 15 autour du moule 14, des cales 17 peuvent être disposées sur la périphérie du moule 14, comme illustré sur la figure 3 par exemple. Avantageusement, ces cales 17 sont faites au moins en partie du même matériau élastomère ignifuge que celui du produit qui est destiné à remplir l'espace entre les enveloppes interne et externe du câble à protéger. Le produit de remplissage comprenant le matériau élastomère ignifuge est alors placé dans l'espace 16 qui s'étend entre le moule 14 et la demi- coquille 15, où il peut sécher au moins en partie. Lorsque des cales 17 ont été utilisées, elles sont alors noyées dans le produit de remplissage de même composition, ce qui rend l'ensemble cohérent. La même opération est répétée avec une seconde demi-coquille 15' composant l'autre moitié de la deuxième enveloppe destinée à correspondre à une enveloppe externe pour le câble.
Les deux demi-coquilles 15 et 15' remplies du produit de remplissage ainsi préfabriquées peuvent ensuite être placées symétriquement autour de la première enveloppe 18 du câble, comme illustré sur la figure 4 par exemple.
De retour sur la figure 3, il peut être avantageux de faire en sorte que le produit de remplissage 20 ne remplisse pas totalement l'espace 16, de façon qu'un espace longitudinal 34 demeure lors du placement des deux demi- coquilles 15 et 15' autour de la première enveloppe 18 du câble, comme illustré à la figure 4. Ce peut être le cas par exemple lorsque le produit de remplissage 20 utilisé est intumescent et donc susceptible de combler l'espace 34 par gonflement sous l'effet de la chaleur, lors d'un incendie par exemple.
En variante, par exemple lorsque le produit de remplissage 20 utilisé n'est pas lui-même intumescent, un joint longitudinal intumescent 33 peut être placé dans l'espace 34, comme indiqué à titre illustratif dans la partie droite de la figure 4. Dans ce cas, le joint longitudinal intumescent 33 pourra combler l'espace 34 par gonflement sous l'effet de la chaleur, lors d'un incendie par exemple. On notera que le matériau élastomère ignifuge du produit de remplissage 20 pourrait éventuellement être le même que celui qui compose le joint longitudinal intumescent 33.
Dans l'exemple illustré sur la figure 4, les deux demi-coquilles 15 et 15' ont leurs portions terminales repliées à l'extérieur. Dans ce cas de figure, la solidarisation entre les demi-coquilles 15 et 15' pour former l'enveloppe externe du câble peut se faire à l'aide de glissières 19 enfilées le long de ces portions terminales repliées. Ces glissières 19 sont avantageusement faites du même matériau que les deux demi-coquilles 15 et 15', par exemple en acier. Bien sûr, d'autres modes de solidarisation de demi-coquilles peuvent être mis en œuvre. Par exemple, lorsque les demi-coquilles ont une forme de demi-tubes dont les diamètres diffèrent légèrement de sorte que l'un des demi- tubes puisse entrer un peu à l'intérieur de l'autre, des rivets peuvent être utilisés pour fixer entre elles les portions des demi-tubes qui se font face. Plusieurs rivets peuvent être répartis le long desdites portions. Selon un autre exemple encore, lorsque les demi-coquilles ont une forme de demi-tubes de même diamètre, une soudure longitudinale peut être envisagée entre elles.
On privilégiera de préférence les modes de solidarisation des demi- coquilles qui sont facilement réversibles et qui offrent ainsi une possibilité de maintenance ultérieure à moindre coût, comme l'usage susmentionné de glissières et/ou de rivets.
La figure 5 illustre un assemblage, le long d'un câble, de demi-coquilles obtenues selon le mode opératoire décrit ci-dessus. Le câble en question comporte une première enveloppe 21 qui peut elle-même résulter d'un assemblage de tronçons d'enveloppe fixés les uns aux autres par exemple au moyen de soudures 23.
Les demi-coquilles éventuellement pré-remplies de produit de remplissage 29 comprenant un matériau élastomère ignifuge sont disposées autour de la première enveloppe 21. Les extrémités 24 de ces demi-coquilles sont agencées pour que les demi-coquilles appartenant à des couples adjacents puissent s'emboîter grâce à une forme complémentaire. On obtient ainsi une deuxième enveloppe 22 qui constitue une enveloppe externe continue pour le câble.
Avantageusement, un joint intumescent 31 peut être disposé au niveau de la connexion entre les demi-coquilles appartenant à des couples adjacents, comme illustré sur la figure 5.
La protection du câble qui vient d'être décrit en référence à la figure 5 peut se faire alors que la première enveloppe 21 est déjà installée autour des armatures du câble ou au fur et à mesure de son installation. Dans ce dernier cas, l'assemblage des demi-coquilles pour former l'enveloppe externe 22 peut par exemple se faire sensiblement au même rythme que l'assemblage des tronçons de l'enveloppe interne 21.
Dans l'exemple illustré sur la figure 6, c'est l'enveloppe interne 25, par exemple en acier, qui est formée par emboîtement de tronçons successifs (référence 27). Les demi-coquilles éventuellement pré-remplies du produit de remplissage 30 et destinées à former l'enveloppe externe 26, qui sont par exemple au moins partiellement en polyéthylène, sont assemblées par soudures 28.
Là encore, un joint intumescent 32 peut être disposé au niveau de la connexion entre les demi-coquilles appartenant à des couples adjacents.
Des armatures peuvent éventuellement être introduites dans le produit de remplissage 29 ou 30, pour renforcer la protection. De telles armatures peuvent par exemple prendre la forme d'une grille placée sensiblement à mi- hauteur entre les enveloppes interne et externe du câble.
Bien sûr, d'autres modes d'assemblage que ceux qui viennent d'être décrits sont également envisageables comme cela apparaîtra à l'homme du métier.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Tronçon de gaine pour un câble de structure (1 ), comprenant une enveloppe interne (2) apte à entourer au moins une armature (6) du câble de structure sur une partie de sa longueur, une enveloppe externe (3) sensiblement concentrique avec l'enveloppe interne et un produit de remplissage (5) s'étendant dans l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe, le produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge.
2. Tronçon de gaine selon la revendication 1 , dans lequel l'enveloppe externe (3) est faite au moins en partie de polyéthylène.
3. Tronçon de gaine selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'enveloppe externe (3) est colorée.
4. Tronçon de gaine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enveloppe interne (2) est faite au moins en partie de polyéthylène.
5. Tronçon de gaine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau élastomère ignifuge comprend du silicone.
6. Tronçon de gaine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau élastomère ignifuge a une densité comprise entre 0,9 et 1 ,2 kg/litre.
7. Tronçon de gaine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau élastomère ignifuge a une dureté Shore A comprise entre 45 et 55.
8. Tronçon de gaine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau élastomère ignifuge a une conductivité thermique comprise entre 0,06 et 0,12 W/mK.
9. Gaine pour un câble de structure (10), comprenant un assemblage de tronçons de gaine (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
10. Gaine selon la revendication 9, dans lequel lesdits tronçons de gaine (13) sont assemblées entre eux par soudage simultané de leurs enveloppes internes (2) et externes (3).
11. Gaine selon la revendication 9 ou 10, dans lequel, dans chaque tronçon de gaine (13), le produit de remplissage (5) est séparé de chaque extrémité des enveloppes interne (2) et externe (3) par un anneau de matériau intumescent (11 ).
12. Gaine selon la revendication 11 , dans ledit matériau intumescent est sensiblement le même que le matériau élastomère ignifuge du produit de remplissage (5).
13. Gaine selon la revendication 11 ou 12, dans lequel chaque anneau de matériau intumescent (11 ) est placé en retrait de l'extrémité correspondante des enveloppes interne (2) et externe (3).
14. Câble de structure (1) comprenant au moins une armature (6) entourée par au moins un tronçon de gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
15. Câble de structure (1) selon la revendication 14, dans lequel ladite au moins une armature (6) est entourée par une gaine selon l'une quelconque des revendications 9 à 13.
16. Câble de structure (1) selon la revendication 14 ou 15, dans lequel une gaine individuelle (8) entoure chaque armature (6) et est constituée sensiblement du même matériau que l'enveloppe interne (2) dudit au moins un tronçon de gaine.
17. Procédé de fabrication d'un tronçon de gaine pour un câble de structure comprenant au moins une armature (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant les étapes suivantes : obtenir une enveloppe interne (2) et une enveloppe externe (3) aptes à entourer ladite au moins une armature du câble de structure sur une partie de sa longueur ; introduire l'enveloppe interne (2) dans l'enveloppe externe (3), de façon que l'enveloppe interne et l'enveloppe externe soient disposées de manière sensiblement concentrique ; et remplir l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe d'un produit de remplissage (5) comprenant un matériau élastomère ignifuge.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le remplissage de l'espace annulaire formé entre l'enveloppe interne (2) et l'enveloppe externe (3) est réalisé par pompage.
19. Procédé selon la revendication 17 ou 18, dans lequel au moins un centreur est disposé sur la périphérie de l'enveloppe interne (2) pour que l'enveloppe interne (2) et l'enveloppe externe (3) soient disposées de manière sensiblement concentrique.
20. Procédé d'installation d'une gaine pour un câble de structure (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, comprenant les étapes suivantes : - souder simultanément les enveloppes internes (2) et externes (3) de tronçons de gaine successifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, jusqu'au obtenir une longueur de gaine souhaitée ;
- placer la gaine résultante à proximité du câble de structure (10) ; et
- enfiler au moins une armature du câble de structure (10) dans la gaine.
21 . Procédé de protection d'un câble de structure comprenant au moins une armature (6) entourée sur une partie de sa longueur par une première enveloppe (2), dans lequel on met en place de manière sensiblement concentrique autour de la première enveloppe (2), une deuxième enveloppe (3) comprenant deux demi-coquilles, et dans lequel un produit de remplissage (5) s'étend dans l'espace annulaire formé entre la première enveloppe et la deuxième enveloppe, le produit de remplissage comprenant un matériau élastomère ignifuge.
22. Procédé selon la revendication 21 , dans lequel les deux demi- coquilles de la deuxième enveloppe (3) sont fixées l'une à l'autre selon un mode de solidarisation facilement réversible.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel les deux demi- coquilles de la deuxième enveloppe (3) ont des portions terminales repliées à l'extérieur et sont fixées l'une à l'autre à l'aide d'au moins une glissière (19) enfilée le long desdites portions terminales repliées.
24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, les deux demi-coquilles de la deuxième enveloppe (3) ont des portions qui se font face, lesdites portions étant fixées l'une à l'autre à l'aide de rivets.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 24, dans lequel les deux demi-coquilles de la deuxième enveloppe (3) sont fixées l'une à l'autre par soudure longitudinale.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, dans lequel le produit de remplissage (5) est injecté dans ledit espace annulaire après mise en place de la deuxième enveloppe (3) autour de la première enveloppe (2).
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, dans lequel chaque demi-coquille (15;15') de la deuxième enveloppe est remplie du produit de remplissage (20) avant mise en place de la deuxième enveloppe autour de la première enveloppe (18).
28. Procédé selon la revendication 27, dans lequel chaque demi-coquille
(15; 15') de la deuxième enveloppe est placée de manière sensiblement concentrique autour d'un moule (14) de forme sensiblement correspondante à celle de la première enveloppe et dans lequel on injecte le produit de remplissage (20) dans l'espace annulaire (16) formé entre chaque demi- coquille (15;15') et ledit moule.
29. Procédé selon la revendication 28, dans lequel, avant injection du produit de remplissage (20), des cales (17) faites au moins en partie dudit matériau élastomère ignifuge sont disposées entre chaque demi-coquille (15;15') et le moule (14) pour assurer que chaque demi-coquille (15;15') est placée de manière sensiblement concentrique autour du moule.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 29, dans lequel la quantité de produit de remplissage (20) placée dans chaque demi- coquille (15;15') de la deuxième enveloppe est choisie pour ménager un espace longitudinal (34) dans ledit espace annulaire lorsqu'on met en place la deuxième enveloppe autour de la première enveloppe (18).
31. Procédé selon la revendication 30, dans lequel un joint intumescent longitudinal (33) est placé dans ledit espace longitudinal (34).
32. Procédé selon la revendication 31 , dans lequel le joint intumescent longitudinal (33) comprend sensiblement le même matériau que le matériau élastomère ignifuge du produit de remplissage (20).
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 32, dans lequel la deuxième enveloppe (3) comprend un assemblage de couples de demi-coquilles le long du câble, ledit assemblage étant réalisé par emboîtement des demi-coquilles de couples adjacents.
34. Procédé selon la revendication 33, dans lequel un joint intumescent (31 ;32) est placé sensiblement au niveau de la connexion entre les demi- coquilles de couples adjacents.
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