Dispositif de suspension pour ouvrage de génie civil et procédé de construction

Abstract

 Il s'agit d'un dispositif de suspension pour ouvrage de génie civil, comprenant un câble porteur lui-même constitué par juxtaposition latérale de torons multiples identiques (7) répartis selon des nappes superposées, et des suspentes accrochées à ce câble par des colliers et propres à transmettre audit câble la charge de l'ouvrage. Ce dispositif comprend, interposée entre les tronçons, compris à l'intérieur de chaque collier, de deux au moins de leurs nappes superposées de torons (7) juxtaposés horizontalement, une feuille (11) nervurée alternativement sur ses deux faces par des lattes d'entretoisement parallèles (12) présentant un profil de triangle curviligne, lattes propres à remplir jointivement les interstices (T) compris entre lesdites nappes.

Description

[0001] L'invention est relative aux ouvrages de génie civil comprenant des sous-ensembles suspendus à des câbles porteurs ou haubans eux-mêmes portés par des pylônes ou analogues, la suspension de chaque sous-ensemble étant effectuée par l'intermédiaire de suspentes accrochées par des colliers auxdits câbles porteurs ou haubans.

[0002] Elle vise plus particulièrement le cas où les câbles sont constitués par juxtaposition latérale de torons multiples identiques répartis selon des nappes superposées, le mot "toron" étant adopté ici, dans un souci de simplification mais de façon non limitative, pour désigner aussi bien des brins individuels ou "torons" proprement dits, que des câbles ou faisceaux de tels torons ou même que des barres.

[0003] Elle vise plus particulièrement encore les dispositifs de suspension des ouvrages du genre en question ainsi que les procédés de construction de ces dispositifs.

[0004] Dans les modes de réalisation connus desdits ouvrages, chaque toron présente une forme générale cylindrique et les contacts mutuels des torons entre eux sont réalisés le long de plages longitudinales étroites, voire linéaires, de ces torons.

[0005] La charge transversale exercée sur le câble par chaque suspente, et plus précisément par le collier disposé à l'extrémité supérieure de cette suspente, est alors transmise au câble de toron en toron le long desdites plages selon des lois de répartition non homogènes, surtout si ces plages sont constituées en un matériau relativement souple tel que celui constitutif d'une gaine de toron du type autoprotégé.

[0006] Il en résulte que lesdits torons ne sont pas tous sollicités également par ladite charge : certains desdits torons sont donc relativement surchargés, ce qui exige un surdimensionnement global du câble et augmente le prix de revient de ce câble et de l'ouvrage qu'il équipe.

[0007] Dans le brevet allemand 759 490, il a été proposé d'interposer une feuille de garniture entre les tronçons, situés à l'intérieur du collier, des nappes superposées de torons. Cette feuille de garniture a la forme générale d'un T renversé dont la barre transversale sert de butée d'appui pour empêcher le collier de descendre le long du câble porteur. La barre verticale de ce T a la largeur des nappes de torons entre lesquelles elle est insérée. Sa fonction est de procurer une surface de frottement supplémentaire pour renforcer l'ancrage du collier sur le câble porteur : le frottement global qui assure cet ancrage ne résulte pas seulement de la surface de contact entre la face interne du collier et la périphérie du câble, mais également des surfaces supplémentaires ainsi créées entre les nappes de torons et les feuilles de garniture. En conséquence, cette feuille de garniture est sollicitée en traction, et ne contribue pas à harmoniser les sollicitations exercées sur les différents torons à l'intérieur du collier.

[0008] Un but de la présente invention est de mieux répartir entre les torons les charges exercées aux niveaux des colliers de suspente.

[0009] L'invention propose ainsi un dispositif de suspension pour ouvrage de génie civil, comprenant un câble porteur lui-même constitué par juxtaposition latérale de torons multiples répartis selon des nappes superposées, et des suspentes accrochées à ce câble par des colliers et propres à transmettre audit câble la charge de l'ouvrage, une feuille intercalaire étant interposée entre les tronçons, situés à l'intérieur de chaque collier, de deux au moins des nappes superposées de torons du câble porteur, dans lequel la feuille intercalaire est nervurée alternativement sur ses deux faces par des lattes d'entretoisement parallèles présentant un profil de triangle curviligne, lattes propres à remplir jointivement les interstices compris entre lesdites nappes.

[0010] Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes:

• dans un ouvrage pour lequel chaque toron est entouré par une gaine en un matériau souple, la feuille intercalaire est constituée en le même matériau que cette gaine ou en un matériau de dureté similaire,
• le matériau souple selon l'alinéa précédent est le polyéthylène haute densité où une polyéoléfine,
• les portions amincies, de la feuille intercalaire, qui sont comprises entre ses nervures, présentent une épaisseur très faible, de l'ordre de 0,1 mm ou même inférieure.

[0011] Pour ce qui est du procédé de fabrication de la feuille intercalaire, on forme avantageusement celle-ci :

• soit par extrusion en un seul tenant,
• soit en formant par extrusion chacune des lattes présentant un profil de triangle curviligne et en collant celles-ci alternativement de part et d'autre d'une feuille mince ou d'un ensemble de bandes minces parallèles.

[0012] Pour ce qui est de la mise en place de la feuille intercalaire sur le câble, on procède avantageusement comme suit : avant montage d'un collier sur le tronçon de câble destiné à le recevoir, on écarte successivement deux à deux les nappes de torons superposées constituant ledit tronçon, puis on introduit horizontalement dans chacun des espaces ainsi dégagés successivement entre deux nappes un pan de surface suffisante de la feuille d'entretoisement, puis on rapproche verticalement les deux dites nappes l'une de l'autre, ce qui fait combler par les nervures de la feuille les interstices compris entre ces nappes, et après avoir ainsi comblé la totalité des interstices compris entre les nappes, on monte le collier de suspension sur le tronçon de câble ainsi équipé.

[0013] Des modes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence au dessin ci-annexé.

[0014] La figure 1, de ce dessin, montre très schématiquement un pont suspendu auquel l'invention est applicable.

[0015] La figure 2 montre la coupe transversale partielle d'un dispositif de suspension conforme à l'invention compris par un tel pont.

[0016] La figure 3 montre à plus grande échelle un détail de cette coupe.

[0017] Les figures 4 et 5 montrent deux variantes d'exécution d'une feuille nervurée d'entretoisement conforme à l'invention équipant le dispositif ci-dessus.

[0018] La figure 6 montre en vue perspective un morceau de la première de ces deux feuilles.

[0019] La figure 7 montre très schématiquement une phase du procédé de fabrication conforme à l'invention du dispositif de suspension ci-dessus.

[0020] Le pont schématisé sur la figure 1 comprend, d'une part, un câble porteur 1 qui repose sur deux pylônes 2 et qui est tendu entre deux massifs d'ancrage 3 et, d'autre part, un tablier 4 qui est suspendu audit câble porteur 1 par l'intermédiaire de suspentes 5.

[0021] Ces suspentes 5 sont accrochées sur le câble par des colliers 6 et peuvent s'étendre aussi bien verticalement, comme visible sur la portion gauche de la figure 1, que perpendiculairement au câble, comme visible sur la portion droite de ladite figure.

[0022] Le câble 1 est composé par une pluralité de torons individuels 7 répartis en une pluralité de nappes superposées verticalement, chaque nappe comprenant un nombre variable de torons juxtaposés horizontalement, ce nombre variant par exemple de trois pour les deux nappes extrêmes à dix ou quinze ou même davantage pour la nappe médiane : si la section générale du câble est circulaire, ce qui est le cas le plus fréquent, le nombre desdites nappes est du même ordre de grandeur que le nombre des torons constituant la nappe médiane.

[0023] Lors de leur superposition jointive naturelle, les torons 7 se placent automatiquement en quinconce, comme bien visible sur les figures 2 et 3, la base de chaque toron venant automatiquement se loger dans la gorge supérieurement formée entre deux torons horizontalement juxtaposés de la nappe immédiatement inférieure.

[0024] L'interstice T ainsi formé entre les trois torons considérés - et plus généralement entre trois torons quelconques mutuellement jointifs de l'ensemble - présente la forme générale d'un prisme dont la section transversale est délimitée par un triangle curviligne : plus précisément, ladite section triangulaire est délimitée par trois arcs de cercle de rayons identiques tangents deux à deux et bombés vers l'intérieur du triangle.

[0025] Chaque toron 7 est avantageusement d'un type autoprotégé, c'est-à-dire constitué par une pluralité de fils torsadés 8 (figure 3) logés à l'intérieur d'une gaine 9 avec interposition d'un produit de protection 10 tel qu'une résine epoxy, une cire ou une graisse.

[0026] La gaine 9 est généralement constituée par un produit incompressible, mais présentant une certaine souplesse, telle que le polyéthylène haute densité (PEHD) ou une polyoléfine.

[0027] Les contacts entre les différents torons 7 sont alors établis selon des plages P très étroites, et même théoriquement linéaires, qui s'étendent longitudinalement le long desdits torons.

[0028] Chaque interstice T est alors délimité par trois portions de gaine 9 s'étendant chacune transversalement entre deux plages P successives.

[0029] Dans les modes de réalisation actuellement connus, les interstices T sont vides et la charge C appliquée par les suspentes 5 sur le câble 1 au moyen des colliers 6 est transmise aux différents torons 7 constitutifs dudit câble au niveau de seules plages P.

[0030] Vu la relative souplesse des portions de gaine 9 délimitant les dites plages P, la transmission en question peut donner lieu à des écrasements locaux mal contrôlés, se traduisant par une répartition irrégulière des contraintes dans les différents torons 7.

[0031] L'invention permet de remédier à cet inconvénient en comblant les interstices T dans chaque tronçon, du câble 1, destiné à être entouré par un collier 6.

[0032] Ce comblement est effectué à l'aide d'éléments de remplissage dont le volume est pratiquement complémentaire de celui des interstices à combler.

[0033] Mais ces éléments ne sont pas constitués uniquement par des baguettes correspondant isolément à chaque interstice : il serait trop difficile de mettre en place de telles baguettes.

[0034] Ledit élément est ici constitué par des feuilles 11 nervurées par des lattes parallèles 12 faisant saillie alternativement sur leurs deux faces, chaque latte présentant la forme de l'un des interstices T, c'est-à-dire celle d'un prisme dont la base est délimitée par un triangle curviligne.

[0035] Les pontets 13, de chaque feuille 11, qui relient entre elles deux nervures ou lattes 12 successives ont une largeur correspondant à l'écartement mutuel de deux interstices T dans le câble 1.

[0036] L'épaisseur de chaque pontet peut être très faible, et par exemple de l'ordre de 0,1 mm ou même inférieure : l'expérience montre que la résistance à la traction de feuilles de matière plastique aussi minces est largement suffisante pour assurer la cohérence requise pour une telle feuille lors de ses manutentions.

[0037] Les feuilles en question sont avantageusement constituées en le même matériau que les gaines 9, mais ce matériau pourrait être différent tout en étant bien entendu compatible avec celui constitutif desdites gaines.

[0038] Les feuilles 11 peuvent être réalisées de toutes façons désirables, par exemple :

• par extrusion en un seul tenant (figure 4),
• ou par formage préalable de lattes prismatiques 12, puis fixation alternée de ces lattes sur les deux faces d'une feuille indépendante 11 (voir figure 5) -feuille qui peut être constituée par une pluralité de bandes minces parallèles- notamment par collage desdites lattes sur ces deux faces, prévues auto-collantes.

[0039] Les feuilles obtenues se présentent sous la forme générale de stores ou volets roulants à lattes parallèles (voir figure 6) et peuvent être livrées, comme ceux-ci, en rouleaux débitables sur place à la demande.

[0040] Pour simplifier la fabrication des lattes 12 et les renforcer, que celles-ci fassent corps avec la feuille 11 ou soient rapportées sur celle-ci, on peut tronquer leurs arêtes A, ce qui donne à celles-ci une petite épaisseur, par exemple de l'ordre du mm comme visible en A' sur la figure 5, alors que théoriquement cette épaisseur devrait être nulle.

[0041] Pour assurer une bonne continuité entre la face intérieure de chaque collier 6 et le pourtour du tronçon de câble 1 entouré par ce collier, on prévoit avantageusement entre cette face et ce tronçon une chemise 14, par exemple en PEHD, et, contre la face intérieure de cette chemise, une couche 15 constituée en un matériau plus déformable que celui constitutif de la chemise et offrant une bonne résistance à la compression, tel que le néoprène.

[0042] La mise en place d'une feuille d'entretoisement du genre ci-dessus décrit entre les torons d'un câble est relativement facile.

[0043] Il suffit à cet effet d'écarter successivement deux à deux, avant pose de chaque collier 6, les tronçons, des nappes de torons, qui sont destinés à être entourés par ce collier, par exemple à l'aide de tiges métalliques dont l'extrémité est arrondie pour éviter tout risque de détérioration des gaines 9.

[0044] On enfile alors transversalement, selon la flèche F de la figure 7, dans chaque espace E ainsi dégagé entre deux nappes de torons 7 superposées, un pan suffisant de feuille d'entretoisement nervurée 11 en prenant soin de disposer, à la fin de cette opération, les arêtes A des lattes 12 verticalement en regard des creux qu'elles sont destinées à combler.

[0045] On sectionne alors en S la portion débordante de la feuille 11.

[0046] Puis on rapproche verticalement les nappes de torons ainsi garnis : les feuilles nervurées alors bloquées entre ces nappes remplissent les interstices T.

[0047] Lorsque la totalité des interstices T sont comblés, on place le collier 6 autour du tronçon de câble ainsi garni et on attelle à ce collier 6 la suspente 5 correspondante : du fait dudit comblement, le transfert des contraintes transversales engendrées par la charge C est alors effectué d'une manière excellente et très homogène entre les différents torons 7.

[0048] 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 les câbles porteurs seraient constitués par des haubans obliques.

Revendications

1. Dispositif de suspension pour ouvrage de génie civil, comprenant un câble porteur (1) lui-même constitué par juxtaposition latérale de torons multiples (7) répartis selon des nappes superposées, et des suspentes (5) accrochées à ce câble par des colliers (6) et propres à transmettre audit câble la charge (C) de l'ouvrage, une feuille intercalaire (11) étant interposée entre les tronçons, situés à l'intérieur de chaque collier (6), de deux au moins des nappes superposées de torons (7) du câble porteur, caractérisé en ce que la feuille intercalaire (11) est nervurée alternativement sur ses deux faces par des lattes d'entretoisement parallèles (12) présentant un profil de triangle curviligne, lattes propres à remplir jointivement les interstices (T) compris entre lesdites nappes.

2. Dispositif de suspension selon la revendication 1, concernant un ouvrage pour lequel chaque toron (7) est entouré par une gaine (9) en un matériau souple, caractérisé en ce que la feuille intercalaire (11) est constituée en le même matériau que cette gaine.

3. Dispositif de suspension selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau souple est le polyéthylène haute densité ou une polyéoléfine.

4. Dispositif de suspension selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les portions amincies (13), de la feuille intercalaire (11), qui sont comprises entre ses nervures (12), présentent une épaisseur très faible, de l'ordre de 0,1 mm ou même inférieure.

5. Feuille nervurée d'entretoisement (11) pour un dispositif de suspension selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce qu'elle comprend alternativement sur ses deux faces des nervures ou lattes parallèles (12) présentant la forme générale de prismes à base délimitée par un triangle curviligne, lesdites lattes étant propres à combler les interstices (T) compris entre les torons juxtaposés multiples (7) constitutifs du câble porteur (1) du dispositif.

6. Procédé pour fabriquer une feuille nervurée d'entretoisement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on fabrique cette feuille par extrusion en un seul tenant.

7. Procédé pour fabriquer une feuille nervurée d'entretoisement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on forme par extrusion chacune des lattes (12) présentant un profil de triangle curviligne et en ce que l'on colle ces lattes alternativement de part et d'autre d'une feuille mince.

8. Procédé pour mettre en place une feuille nervurée d'entretoisement selon la revendication 5, caractérisé par la suite des opérations suivantes : avant montage d'un collier (6) sur le tronçon de câble (1) destiné à le recevoir, on écarte successivement deux à deux les nappes de torons (7) superposées constituant ledit tronçon, puis on introduit horizontalement dans chacun des espaces (E) ainsi dégagés successivement entre deux nappes un pan de surface suffisante de la feuille d'entretoisement (11), puis on rapproche verticalement les deux dites nappes l'une de l'autre, ce qui fait combler par les nervures (12) de la feuille les interstices (T) compris entre ces nappes, et après avoir ainsi comblé la totalité des interstices compris entre les nappes, on monte le collier de suspension (6) sur le tronçon de câble (1) ainsi équipé.

Dessins