Perfectionnements aux dispositifs d'ancrage des armatures tendues

Abstract

 Le dispositif d'ancrage pour câble tendu (1), comprend un mors fendu (3) à surface cylindrique intérieure striée (7) et à surface latérale extérieure d'allure tronconique, qui entoure une extrémité du câble (1) et qui coopère avec un logement complémentaire (4) évidé dans une pièce rigide (5), ce logement étant dimensionné de façon telle qu'il entoure jointivement la totalité de l'extrémité effilée du mors (3), le demi-angle au sommet (A) de la surface latérale extérieure, d'allure tronconique, de l'extrémité effilée du mors (3) étant inférieur à 10°. L'épaisseur radiale (E) de la tranche terminale annulai­re de ladite extrémité effilée est inférieure ou égale au 1/10ème du rayon intérieur (R) de cette extrémité.

Description

[0001] L'invention concerne les dispositifs d'ancrage des armatures tendues et plus particulièrement ceux, de ces dispositifs, qui comprennent un mors annulaire fendu longitudinalement présentant une surface cylindrique in­térieure rugueuse, notamment striée, et une surface la­térale extérieure d'allure tronconique, mors qui entoure une extrémité de l'armature à ancrer et qui coopère avec un logement complémentaire évidé dans une pièce rigide d'ancrage, ce logement étant dimensionné de façon telle qu'il entoure jointivement la totalité de l'extrémité effilée du mors.

[0002] Elle concerne plus particulièrement le cas où l'armature à ancrer est sujette à des variations chro­niques de tension et donc d'allongement, comme c'est le cas pour les haubans qui supportent les tabliers des ponts suspendus.

[0003] Dans ce qui suit, on désignera les armatures considérées par le mot câbles, dans un but de simpli­fication et à titre nullement limitatif, les armatures en question étant généralement constituées par des câ­bles ou torons composés de plusieurs fils torsadés, mais pouvant également être constituées différemment, par exemple par des barres.

[0004] Dans les modes de réalisation actuels des dis­positifs d'ancrage du genre ci-dessus, le mors est pratiquement indéformable et les variations d'allonge­ment du câble se traduisent par des déplacements rela­tifs entre la face rugueuse intérieure de l'extrémité la plus mince du mors et le tronçon de câble entouré par cette extrémité.

[0005] Ces déplacements relatifs sont des sources d'u­sure dudit tronçon.

[0006] Cette usure a pour effet d'arracher dudit tron­çon de très petites particules de métal (en général du fer) qui s'oxydent rapidement et gonflent de ce fait : en migrant ensuite dans les joints de grain de la struc­ture métallique constitutive du tronçon de câble, ces particules d'oxyde grossies exercent un effet de coin capable de faire éclater cette structure et donc de créer des fissures dans le câble, voire même de rompre celui-ci.

[0007] L'invention a pour but, surtout, de remédier à cet inconvénient.

[0008] A cet effet les mors tronconiques fendus selon l'invention sont choisis parmi ceux pour lesquels le demi-angle au sommet de la surface latérale extérieure, d'allure tronconique, de l'extrémité effilée est infé­rieur à 10° et ils sont caractérisés en ce que l'épais­seur radiale E de la tranche terminale annulaire de ladite extrémité effilée est inférieure ou égale au 1/10ème du rayon intérieur R de cette extrémité.

[0009] Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des disposi­tions suivantes :
- le demi-angle au sommet de la surface latérale exté­rieure, d'allure tronconique, de l'extrémité effilée du mors est de l'ordre de 5 à 6° ,
- le demi-angle au sommet selon l'alinéa précédent dé­croit et tend vers zéro en direction de la tranche terminale de l'extrémité effilée,
- la longueur du mors est supérieure à 30 fois l'épais­seur radiale E ci-dessus,
- la portion de la face interne, du logement recevant le mors, qui entoure l'extrémité effilée de ce mors et est appliquée jointivement contre cette extrémité, est polie,
- un lubrifiant est interposé entre l'extrémité effilée du mors et la face en regard du logement avec laquelle cette extrémité coopère.

[0010] L'invention comprend, mises à part ces disposi­tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après.

[0011] Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita­tive.

[0012] Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent res­pectivement en coupe axiale et en coupe transversale selon II-II, figure 1, un dispositif d'ancrage de câble établi selon l'invention.

[0013] D'une façon connue en soi, le câble 1 est ici composé de fils d'acier 2 torsadés et le dispositif d'ancrage comprend un mors fendu 3 d'allure tronconique propre à entourer jointivement ce câble et introduit dans un logement complémentaire 4 lui-même évidé dans une plaque rigide d'ancrage 5.

[0014] Le mors fendu est composé de trois clavettes identiques 6 formant par leur juxtaposition latérale une bague dont la surface intérieure est cylindrique de ré­volution et dont la surface extérieure présente une allure tronconique de révolution.

[0015] La face cylindrique intérieure du mors est ren­due rugueuse par formation de filets ou stries 7 ou par collage de grains abrasifs.

[0016] Si l'extrémité effilée du mors est relativement épaisse, savoir de l'ordre de 2 mm ou davantage comme dans les réalisations connues, cette extrémité n'est pas déformable.

[0017] Si alors le câble est soumis à des tensions va­riables, c'est-à-dire à des déformations longitudinales alternatives, comme c'est le cas par exemple pour les haubans supportant les tabliers des ponts suspendus, l'expérience montre qu'il y a risque de fissure ou même de rupture du câble au niveau de l'extrémité effilée du mors.

[0018] En effet, si l'amplitude des déformations longi­tudinales du câble est nulle au niveau de la grande base du mors, où l'ancrage dans la pièce rigide 5 est totale­ment assuré, elle est au contraire maximum au niveau de la petite base du mors, vu qu'au-delà de cette petite base la liberté de déformation du câble n'est aucunement entravée.

[0019] Lorsque les clavettes ne sont pas déformables même à leurs extrémités effilées, on observe obligatoi­rement audit niveau de la petite base du mors des glis­sements avec frottement entre le câble et les clavettes, susceptibles d'arracher du câble des molécules de métal, lesquelles s'oxydent, gonflent et risquent de faire éclater la structure métallique environnante par péné­tration dans les joints de grain de la structure métal­lique du câble selon un effet comparable à celui des coins de bois gonflés par de l'eau.

[0020] Pour remédier à cet inconvénient, selon l'inven­tion, on donne à l'extrémité effilée du mors une très grande minceur tout en solidarisant intimement cette extrémité avec le câble.

[0021] Il résulte de cette double caractéristique que d'une part l'extrémité effilée considérée est déformable longitudinalement et que, d'autre part, elle est effec­tivement déformée longitudinalement lorsque le câble l'est.

[0022] Les glissements générateurs de frottement et d'usure qui étaient observés précédemment entre le câble 1 et les clavettes 6 ne se produisent donc plus et sont remplacés par des glissements entre les clavettes 6 et leur logement 4.

[0023] Or à l'interface logement-clavette, désignée par la référence q sur la figure 1, les glissements peuvent intervenir sans dommage, les faces en contact étant alors toutes les deux lisses et aucun inconvénient ne résultant de leurs déplacements relatifs.

[0024] Pour réduire au maximum les risques de frotte­ment à cette interface q, il peut être avantageux :
- de polir la face interne du logement 4, ou tout au moins de sa portion qui entoure l'extrémité effilée du mors,
- et même d'interposer un lubrifiant entre ladite face ou extrémité et le mors qui coagit avec elle.

[0025] La grande minceur de l'extrémité effilée du mors est définie comme suit.

[0026] D'une part l'épaisseur E de la tranche terminale anulaire de cette extrémité est au plus égale au 1/10ème du rayon intérieur R de cette tranche.

[0027] A titre d'exemple, si le rayon R est de l'ordre de 8 mm, l'épaisseur E est comprise entre 0,5 et 0,8 mm.

[0028] D'autre part le demi-angle au sommet A de la surface latérale de révolution d'allure tronconique qui délimite extérieurement l'extrémité effilée du mors est inférieur à 10°.

[0029] Ce demi-angle A est de préférence de l'ordre de 5,5°.

[0030] Quant à l'application radiale intime de chaque extrémité effilée de clavette contre le câble, elle est assurée par un emprisonnement serré de cette extrémité entre le logement 4 du mors et ledit câble 1.

[0031] En d'autres termes, ladite extrémité ne fait pas saillie axialement hors de la plaque d'ancrage 5 : sa tranche terminale se trouve au contraire à l'intérieur de cette plaque.

[0032] Pour accroître encore ce double effet de minceur et de serrage radial de l'extrémité effilée du mors contre le câble, on peut envisager des variantes selon lesquelles le demi-angle au sommet A de la surface laté­rale extérieure de cette extrémité effilée deviendrait quasiment nul, cette surface n'ayant plus alors une for­me rigoureusement tronconique mais une forme de révolu­tion se rapprochant d'un cylindre et dont la génératrice s'étendrait selon un arc d'hyperbole admettant une asymptote parallèle à l'axe du mors.

[0033] Dans les modes de réalisation préférés, les cla­vettes 6 sont non seulement très minces, mais aussi relativement longues : leur longueur L est en général supérieure à 30 fois l'épaisseur E de la tranche ter­minale de leur extrémité effilée telle que définie ci-­dessus.

[0034] A titre d'exemple purement illustratif, on indi­que que, dans une réalisation ayant donné toute satis­faction, le mors était composé de trois clavettes iden­tiques pour lesquelles les dimensions E, R et L ci-dessus étaient respectivement de 0,7 mm, 8 mm et 45 mm.

[0035] Le diamètre extérieur de la plus grande base du mors était de 27 mm et les stries 7 avaient un pas de 0,5 mm et une profondeur de 0,3 mm.

[0036] En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement des disposi­tifs d'ancrage de câbles dont la constitution résulte suffisamment de ce qui précède.

[0037] Ces dispositifs présentent sur ceux antérieure­ment connus l'important avantage d'accroître considéra­blement la durée de vie ou résistance à la "fatigue" des câbles ancrés par eux lorsque ceux-ci sont soumis à des effets dynamiques, c'est-à-dire variables, du fait que le mouvement relatif entre chaque câble et la pièce d'ancrage correspondante est transféré de l'interface rugueuse câble-extrémités effilées des clavettes à l'interface lisse extrémités effilées des clavettes-­logement de ces extrémités, transfert rendu possible par la très grande minceur donnée auxdites extrémités effi­lées, combinée au serrage intime de ces dernières contre le câble et à l'état rugueux de la face interne desdites extrémités, lesquelles sont donc solidarisées intimement avec la portion de câble qu'elles entourent.

[0038] Comme il va de soi, et comme il résulte d'ail­leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réali­sation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où le nombre des fentes prévues dans chaque mors, nombre déterminant celui des clavettes constitutives du mors, serait différent de trois et par exemple égal à un, deux ou quatre.

Revendications

1. Dispositif d'ancrage pour câble tendu (1), qui comprend un mors (3) fendu longitudinalement pré­sentant une surface cylindrique intérieure rugueuse (7), notamment striée, et une surface latérale extérieure d'allure tronconique, mors qui entoure une extrémité du câble et qui coopère avec un logement complémentaire (4) évidé dans une pièce rigide (5), ce logement étant di­mensionné de façon telle qu'il entoure jointivement la totalité de l'extrémité effilée du mors, le demi-angle au sommet (A) de la surface latérale extérieure, d'allu­re tronconique, de l'extrémité effilée du mors étant inférieur à 10°, caractérisé en ce que l'épaisseur ra­diale (E) de la tranche terminale annulaire de ladite extrémité effilée est inférieure ou égale au 1/10ème du rayon intérieur (R) de cette extrémité.

2. Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le demi-angle au sommet (A) de la surface latérale extérieure, d'allure tronconique, de l'extrémité effilée du mors est de l'ordre de 5°.

3. Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le demi-angle au sommet (A) de la surface latérale extérieure de l'extrémité effilée du mors (3) décroit et tend vers zéro en direction de la tranche terminale de cette extrémité.

4. Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la longueur du mors est supérieure à 30 fois l'epaisseur de la tranche terminale de son extrémité effilée.

5. Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la portion de la face interne, du logement (4) recevant le mors (3), qui entoure l'extrémité effilée de ce mors et est appliquée jointivement contre cette extrémité, est polie.

6. Dispositif d'ancrage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un lubrifiant est interposé entre l'extrémité effilée du mors (3) et la face en re­gard du logement (4) avec laquelle cette extrémité coopère.

7. Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le rayon intérieur (R) de la tranche terminale de l'extré­mité effilée du mors est de l'ordre de 8 mm et en ce que l'épaisseur (E) de cette tranche est de l'ordre de 0,6 à 0,8 mm.

8. Mors compris par un dispositif d'ancrage se­lon l'une quelconque des précédentes revendications, pour lequel le demi-angle au sommet (A) de la surface latérale extérieure, d'allure tronconique, de l'extré­mité effilée est inférieur à 10°, caractérisé en ce que l'épaisseur radiale (E) de la tranche terminale annu­laire de ladite extrémité effilée est inférieure ou égale au 1/10ème du rayon intérieur (R) de cette extré­mité.

9. Mors selon la revendication 8, caractérisé en ce que le demi-angle au sommet (A) de la surface laté­rale extérieure de son extrémité effilée décroit et tend vers zéro en direction de la tranche terminale de cette extrémité.

10. Mors selon l'une quelconque des revendica­tions 8 et 9, caractérisé en ce que sa longueur est supérieure à 30 fois l'épaisseur de la tranche terminale de son extrémité effilée.

Dessins