Eléments allongés en béton précontraint, assemblables bout à bout

Abstract

 Eléments allongés en béton précontraints par des armatures tendues adhérant à ce béton.
Chaque élément (A, B) comporte un boîtier (3) coiffant son extrémité auquel les armatures (1) sont fixées et qui est pourvu d'un rebord (3c) permettant la mise en tension des armatures et l'assemblage éventuel de deux éléments A et B bout à bout.
Toutes structures formées d'éléments précontraints par armatures adhérentes et notamment, pieux foncés.

Description

[0001] La présente invention concerne des éléments allongés, en général prismatiques ou cylindriques réalisés en béton précontraint et, éventuellement, au prix d'un aménagement simple, assemblables bout à bout.

[0002] On sait que la réalisation en série d'éléments allongés en béton précontraint, surtout ceux dont la section est relativement faible, est avantageusement obtenue avec des armatures adhérentes; à cette fin les armatures sont initialement tendues et le béton est coulé dans des coffrages traversés par ces armatures tendues, après prise du béton, les liaisons des armatures avec les organes de mise en tension sont libérées ce qui, par adhérence, transfère la force de tension des armatures d'acier au béton. On opère en général.sυr des "longs bancs", pour fixer les idées de l'ordre de cent cinquante mètres, le long desquels sont disposés des séries de moules traversés en file par les armatures tendues à partir des extrémités du banc. Après prise et durcissement du béton les armatures sont sectionnées entre les moules au droit de leur pénétration dans les pièces moulées.

[0003] Il est difficile et délicat d'assembler bout à bout deux éléments de béton ainsi réalisés sans perdre, de part et d'autre de l'assemblage, l'efficacité de la précontrainte. En effet on sait que la pleine tension de la ou des armatures ne se rétablit, après section de celles-ci au droit d'une face de l'élément, qu'à une certaine profondeur (10 à 20 cm pour fixer les idées) à l'intérieur de cet élément. L'extrémité de l'élément n'est donc pas précontrainte. De plus après sectionnement, l'ancrage des armatures résulte seulement, à ces extrémités, de l'augmentation de leur section due à la perte de la tension qui les étirait; en cas d'efforts alternés, la perte de tension peut se propager vers l'intérieur de l'élément, augmentant la longueur de celui-ci qui n'est pas précontrainte.

[0004] Enfin, cet affaiblissement des extrémités rend plus précaire encore l'assemblage bout à bout des éléments par exemple des tronçons de pieux.

[0005] Un palliatif connu de ces inconvénients consiste à munir les extrémités de tels éléments, de plaques d'acier, traversées, à la fabrication, par les armatures tendues et comportant, vers l'intérieur de l'élément, des tronçons d'armatures ordinaires soudées à la face interne de ces plaques. Ces armatures complémentaires renforcent les extrémités non précontraintes de l'élément tandis que les plaques peuvent faciliter un assemblage bout à bout des éléments.

[0006] L'invention apporte une solution perfectionnée à ce problème.

[0007] Selon l'invention, les deux extrémités des tronçons d'armatures adhérentes correspondant à un même élément allongé sont rendues solidaires de deux châssis dont le contour correspond à la section de cet élément, châssis qui, après mise en tension des armatures par l'intermédiaire de ceux- ci puis bétonnage de l'élément, sont incorporés à demeure dans les extrémités de cet élément, lesdits châssis ayant la forme de boîtiers constituant les extrémités de l'élément terminé; et les fixations des armatures sont intérieures à ces boîtiers; ainsi le béton intérieur aux boîtiers est à la fois comprimé par la tension des armatures et fretté par la périphérie de ces boîtiers.

[0008] Pour faciliter la solidarisation des armatures et des châssis, ces armatures, coupées à longueur exacte, sont pourvues à leurs extrémités (par forgeage, soudure, sertissage, etc.) d'un bouton robuste et le châssis comporte des encoches de largeur juste égale au diamètre des armatures qui, en conséquence, retiennent les boutons.

[0009] Afin de rendre plus aisée la mise en tension des armatures et aussi l'assemblage éventuel de deux éléments bout à bout, les châssis comportent extérieurement des organes d'assemblage en attente, par exemple des oreilles capables de recevoir des moyens de fixation tels que brides, boulons, crochets etc.

[0010] Dans une forme avantageuse de réalisation qui présente l'avantage de ne pas accroître localement la section de deux éléments assemblés, les boîtiers d'extrémités comportent des prolongements en forme de champignons à tête plate qui appliqués l'un contre l'autre peuvent être assemblés par un collier. De préférence les bords rentrants de ces chapeaux de champignons sont inclinés de façon que, par effet de coin, le serrage du collier applique fortement les têtes plates l'une contre l'autre.

[0011] Le dessin annexé montre comment l'invention peut être mise en oeuvre.

[0012] La fig. 1 est une coupe médiane d'une extrémité d'élément montrant également le raccordement de deux éléments.

[0013] La fig. 2 est la coupe suivant II-II de la fig. l.

[0014] La fig. 3 montre partiellement un pieu comportant deux éléments assemblés.

[0015] La fig. 4 schématise à l'une de ses extrémités un dispositif de fabrication d'éléments selon l'invention.

[0016] L'extrémité d'élément A, montrée sur les figures 1 et 2, est précontraint par les armatures adhérentes 1 qui sont pourvues à leurs extrémités de têtes serties 2.

[0017] Cette extrémité est coiffée par un boîtier 3 pourvu d'un bord rentrant 3a dans lequel sont ménagées des encoches 4 de largeur égale au diamètre des armatures 1, de sorte qu'elles retiennent les têtes 2 après mise en place des armatures; des nervures 3b, venues de moulage avec le boîtier et encadrant chacune des encoches, renforcent la résistance du bord 3a appelé à supporter la tension des armatures.

[0018] Le dessin représente une réalisation de boîtier 3 permettant l'assemblage bout à bout de deux éléments par des moyens qui ne débordent pas la section des éléments assemblés comme c'est le cas par exemple pour des pieux formés d'éléments successifs. Dans le cas contraire le boîtier 3 peut être pourvu à sa périphérie d'oreilles ou de rebords qui, comme il sera montré en regard de la fig. 4, sont utilisés pour la mise en tension des armatures.

[0019] Dans l'exemple représenté le boîtier est prolongé par une tête 3c en forme générale de champignon dont la face externe est plate, de façon à pouvoir être appliquée étroitement contre la face analogue d'un élément tel que B destiné à être assemblé avec l'élément A; le centre de la tête comporte un évidement 3e pour la mise en place d'un pion 4 qui centre les têtes l'une par rapport à l'autre.

[0020] Le bord interne 3f de la tête est oblique par rapport à la face plate 3d et, de plus, la tête 3d a, vue en plan (fig. 2), une forme octogonale proche du carré. Ainsi deux têtes accolées peuvent être assemblées par un collier en forme de cadre 7 formé de quatre parties 5 assemblées par des boulons 6 engagés dans les oreilles 5a qui terminent les parties des cadres 7. Chacune des parties 5 comporte deux faces obliques 5b et 5c en regard qui enserrent les faces 3f des têtes accolées; de plus la forme en angle obtus des parties 5, adaptée à la forme en plan des angles de la tête assure un double effet de serrage sur les têtes 3c par glissement radial et longitudinal des faces de serrage 5b et 5c contre les faces correspondantes 3f, lors du serrage des boulons 6.

[0021] Finalement le béton de chaque élément, extérieur au boîtier, est précontraint par les armatures 1; celui qui se trouve dans le boîtier est fretté par ce boîtier (et aussi partiellement précontraint par la déformation élastique du boîtier lors de la mise en tension des armatures); les faces plates 3d des têtes assurent la transmission d'un élément à l'autre, des efforts de compression; le cadre 7 supporte les efforts de traction entre éléments et aussi en raison de sa forme les efforts de torsion; enfin le pion 4 résiste aux éventuels efforts de cisaillement entre éléments.

[0022] Comme le montre la fig. 3, la réalisation montrée par les figs 1 et 2 se prête particulièrement à la réalisation de pieux de grande longueur formés d'éléments tels que A et B leur assemblage ne comportant aucune saillie latérale susceptible de gêner le fonçage du pieu. L'invention permet aussi de réaliser, à partir d'éléments précontraints par armatures adhérentes des poutres continues; dans ce cas le boîtier peut être terminé directement par une face plate pourvue d'un rebord analogue à celui de la tête 3c car dans ce cas le débordement des moyens d'assemblage peut être sans inconvénient.

[0023] De tels rebords (ceux d'une tête ou ceux d'un bord de boîtier) permettent, comme montré à la fig. 4, la mise en tension des armatures 1 lors de la fabrication d'un élément.

[0024] Un chevêtre 8 pourvu de crochets 9, adaptés à la forme des rebords, est sollicité par les vérins 10, prenant appui sur une structure rigide 11 qui peut être le moule de l'élément lui-même. A l'autre extrémité le boîtier 3 peut être immobilisé par des moyens passifs. Après tension des armatures, le béton est coulé dans le moule jusqu'au durcissement qui permet la libération des moyens de mise en tension. Bien entendu le chevêtre 8 peut être associé à une pluralité de moules accolés latéralement, ce qui permet la fabrication simultanée d'un grand nombre d'éléments.

[0025] L'invention s'applique tant aux éléments séparés (poutres, pieux, traverses de chemins de fer) comportant des armatures adhérentes qu'aux structures complexes formées d'éléments de ce genre, assemblés.

Revendications

1. Moyen d'assemblage de deux éléments allongés en béton précontraint par des armatures tendues adhérant à ce béton, du type comportant deux châssis intégrés aux extrémités de cet élément et solidarisant les extrémités des dites armatures, caractérisé par le fait que les dits châssis sont en forme de bottier enfermant les extrémités en béton du dit élément et sont pourvus de moyens permettant, par leur intermédiaire, la mise en tension des armatures.

2. Moyen selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boitier comporte un autre rebord tourné vers l'intérieur, rebord comportant des encoches pour l'accrochage des armatures munies de boutons terminaux.

3. Moyen selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des nervures, intercalées entre les encoches, relient le second rebord à la face interne du boîtier.

4. Moyen selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque boîtier comporte une face externe plate perpendiculaire à l'axe de l'élément susceptible de venir parfaitement au contact de la face analogue du boîtier appartenant à un autre élément assemblée avec celui-ci.

5. Moyen selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chaque face plate comporte au moins une cavité permettant le logement d'un pion de liaison entre cavités en regard.

6. Moyen selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque boîtier est prolongé par une tête plate en forme de champignon et de contour polygonal dont les côtés consécutifs forment des angles obtus, les bords des faces internes des dites têtes étant obliques, tandis que le collier est formé par des parties angulaires correspondant chacune à deux côtés consécutifs du contour polygonal, parties qui s'emboîtent chacune sur les faces obliques des bords de deux têtes accolées et qui sont reliées par des moyens de serrage.

7. Pieux formés d'éléments identiques selon l'une des revendications 1 à 6, comportant des moyens d'assemblage dont le contour est intérieur à la section des dits éléments.

Dessins