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(11) | EP 0 322 317 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Dispositif de blocage pour armature allongée sous tension |
| (57) Dispositif de blocage pour une armature allongée sous tension (2), comprenant une
plaque d'appui (3) percée d'une ouverture (4) tronconique, dans laquelle pénètre une
clavette tronconique (5) traversée axialement par l'armature (2) avec laquelle elle
vient en prise par l'intermédiaire d'une denture (12) dont les dents sont régulièrement
éspacées et s'étendent à partir de la surface intérieure sensiblement cylindrique
de la clavette (5). L'angle au sommet (a) de la clavette (5) est sensiblement égal à celui de l'ouverture tronconique (4) de la pièce d'appui (3) et une partie au moins des dents de la denture intérieure (12) de la clavette (5) sont tronquées à leur sommet. Utilisation pour le blocage d'armatures d'ouvrages en béton précontraint et d'ouvrages suspendus ou haubanés, telles que tirants, torons, câbles. |
[0001] La présente invention concerne un dispositif de blocage pour une armature allongée sous tension telle que tirant, toron, câble ou analogue, et notamment de câbles toronnés du genre utilisé dans les techniques de précontrainte, ces organes étant désignés de façon générale par "armature" dans la description qui suit.
[0002] On connaît des dispositifs de ce type qui comprennent d'une manière générale une plaque d'appui percée d'au moins une ouverture évasée dans laquelle pénètre une clavette de forme complémentaire traversée axialement par l'armature avec laquelle elle vient en prise.
[0003] De tels dispositifs sont utilisés de façon courante, par exemple pour le blocage des armatures de précontrainte d'ouvrages en béton précontraint ou des haubans de ponts et ouvrages suspendus ou haubanés.
[0004] De manière habituelle, chaque armature a une section sensiblement circulaire ; la clavette a une surface extérieure conique ou tronconique et est constituée par plusieurs secteurs, par exemple au nombre de 3, séparés par des entailles radiales réalisées après usinage et s'étendant sur toute la longueur de la clavette. Ces secteurs sont réunis entre eux par un jonc logé dans une gorge ménagée sur la surface extérieure de la clavette. L'armature est bloquée dans la plaque d'appui par le serrage radial exercé par la clavette qui est emmanchée à force dans l'ouverture de la plaque d'appui. Pour mettre sous tension l'armature dont une première extrémité est par exemple bloquée, on exerce sur la seconde extrémité une traction que l'on augmente jusqu'à la valeur requise ; on enfonce alors à force la clavette entre l'armature et la paroi intérieure de l'ouverture de la plaque d'appui, et on relâche la traction : l'élasticité de l'armature contribue à faire pénétrer la clavette au fond de l'ouverture, ce qui bloque cette armature par rapport à la plaque d'appui. La clavette est ainsi auto-bloquante. L'angle de l'ouverture évasée ménagée dans la plaque d'appui étant de l'ordre de 7°, le blocage de la clavette dans l'ouverture est réversible.
[0005] Pour améliorer la prise de la clavette sur l'armature, la surface intérieure de la clavette est avantageusement munie de dents qui viennent s'incruster dans l'armature pour s'opposer à tout glissement de celle-ci par rapport à la clavette. La clavette est en général traitée superficiellement pour que sa surface ait une dureté importante, ce qui facilite la pénétration des dents dans l'armature. L'expérience a toutefois montré qu'il arrive que des armatures se détendent, en particulier sous l'effet de vibrations dues au vent ou au passage de véhicules lourds, notamment trains ou camions. Si donc l'armature s'allonge, elle peut désengager la clavette de la plaque d'appui surtout lorsque la surface intérieure de cette clavette est dentée puisque l'angle de 7° environ est réversible. La clavette est ainsi susceptible de ne plus bloquer l'armature par rapport à la plaque d'appui lorsque l'armature se trouve de nouveau tendue.
[0006] Ce phénomène n'est pas gênant dans le cas de précontrainte intérieure lorsque l'espace compris entre l'armature et sa gaine noyée dans le béton est rempli de coulis de ciment injecté sous pression qui durcit et solidarise l'armature sur toute sa longueur avec le béton de l'ouvrage. Le phénomène est par contre néfaste pour la stabilité de l'ouvrage si on a injecté un produit pâteux tel que de la graisse, ou dans le cas de précontrainte extérieure ou de haubans, car dans ces cas l'armature est indépendante de l'ouvrage.
[0007] Diverses mesures ont été proposées pour empêcher dans de tels cas la clavette de sortir de son logement. Il a ainsi été proposé de bloquer la position de la clavette sur l'armature, par exemple en sertissant sur l'armature par filage un manchon interdisant le recul de la clavette sur celle-ci ; il a également été proposé de bloquer la position de la clavette par rapport à la plaque d'appui, par exemple par un bouchon traversé par l'armature, fixé à la plaque d'appui et agissant sur la clavette soit directement, soit par l'intermédiaire d'un ressort.
[0008] Toutes ces solutions sont en général coûteuses, complexes et surtout encombrantes. De plus, elles ne peuvent plus être utilisées dès lors qu'un ancrage concerne plusieurs éléments d'armature voisins tels que des torons de câble ancrés individuellement et dont le nombre est souvent de 12 ou 19 et peut atteindre 50.
[0009] Dans les réalisations pratiquement utilisées, les dents ménagées sur la surface intérieure de la clavette présentent une section prismatique uniforme, imposée par les nécessités de leur usinage en raison de la dureté du métal de la clavette. Sous l'effet du serrage, ces dents pénètrent dans l'armature dont la partie superficielle est ainsi entaillée sur une profondeur qi est sensiblement de l'ordre de la moitié de la hauteur des dents. Cet effet réduit la section utile de l'armature qui doit résister à la totalité de l'effort de tension en regard des premières dents à la partie avant de la clavette qui présente l'epaisseur radiale la plus faible. La hauteur des dents pouvant atteindre 10 % du diamètre de l'armature, la section utile de celle-ci a donc un diamètre et une superficie utiles qui peuvent être respectivement de l'ordre de 90 % et de 80 % du diamètre et de la section totale de cette armature.
[0010] Il peut ainsi arriver, dans le cas de vibrations de grande amplitude, que la tension de l'armature appliquée à cette section utile dépasse la limite élastique du métal et entraîne pour l'armature des dommages graves pouvant conduire à la rupture de celle-ci.
[0011] Constatant que la rupture des armatures par vibration commençait au niveau de l'extrémité de plus petit diamètre de la clavette, on a proposé, pour diminuer les risques de rupture, de réaliser, à partir d'une surface intérieure sensiblement cylindrique, des dents dont le pas et la hateur diminuent progressivement de l'arrière à l'avant de la clavette, c'est-à-dire de la partie de plus grand diamètre vers la partie de plus petit diamètre.
[0012] Il a également été proposé de diminuer par traitement thermique différencié la dureté des dents de l'arrière à l'avant de la clavette.
[0013] La mise en oeuvre de ces deux propositions est tellement difficile et coûteuse qu'elle n'a pu être réalisée dans la pratique.
[0014] L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes connus et de proposer un dispositif de blocage d'une armature allongée sous tension du type précité qui soit simple, économique, facile à réaliser industriellement, à mettre en oeuvre sur un ouvrage et d'une efficacité de serrage remarquable sans risque de cisaillement dangereux pour l'armature.
[0015] Le dispositif de blocage visé par l'invention pour une armature allongée sous tension, telle que tirant, toron, groupe de torons, câble ou analogue, comprend une plaque d'appui percée d'une ouverture sensiblement tronconique, évasée vers l'extrémité de l'armature, dans laquelle pénètre une clavette sensiblement tronconique, cette clavette étant traversée axialement par l'armature avec laquelle elle vient en prise par l'intermédiaire d'une denture dont les dents sont régulièrement espacées et s'étendent à partir de la surface intérieure sensiblement cylindrique de ladite clavette.
[0016] Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que l'angle au sommet de la clavette est sensiblement égal à celui de l'ouverture tronconiqe de la pièce d'appui et en ce qu'une partie au moins des dents de la denture intérieure de la clavette est tronquée à leur sommet.
[0017] La combinaison de moyens ainsi prévue à la fois permet un usinage rationnel et facile de la denture de la clavette et rend possible un contrôle des déformations de la surface de l'armature par les dents de la clavette non seulement au cours de l'introduction de celle-ci, mais aussi une fois définitivement mise en place.
[0018] Les effets dangereux des vibrations des armatures peuvent ainsi être limités à des valeurs évitant tout cisaillement de celles-ci par les dents des clavettes.
[0019] Selon une réalisation préférée de l'invention, la largeur de la troncature des dents décroît de l'extrémité avant de petit diamètre extérieur de la clavette vers l'extrémité arrière de grand diamètre et cette troncature s'étend suivant une surface conique coaxiale à la clavette, ce qui rend très facile son usinage.
[0020] Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la troncature des dents est arrêtée avant l'extremité, arrière de la denture intérieure de sorte qu'une partie des dents au voisinage de cette extrémité n'est pas tronquée et présente un sommet à angle vif.
[0021] Selon un autre aspect de l'invention, la clavette présente, sur une partie au moins de sa surface extérieure, une denture anti-recul en saillie destinée à venir en prise avec la paroi de l'ouverture de la plaque d'appui lorsque cette clavette a été enfoncée dans ladite ouverture.
[0022] De préférence, et en combinaison avec les moyens précédents, la paroi de l'ouverture de la plaque d'appui présente une denture anti-recul complémentaire de la denture anti-recul ménagée sur la surface extérieure de la clavette.
[0023] Selon une version préférée, comme dans le cas de la denture intérieure une partie au moins des dents anti-recul ménagées à la partie extérieure de la clavette est tronquée à son sommet, mais contrairement à la denture intérieure, la largeur de la troncature des dents croît de l'extrémité de petit diamètre de la clavette vers celle de grand diamètre.
[0024] Cette disposition permet d'optimaliser les conditions d'ancrage de l'armature, tant au cours de l'introduction des clavettes qu'à leur mise en place finale.
[0025] Selon une version préférée de l'invention, les dents correspondent à des dents de loup faisant des angles différents par rapport à l'axe de la clavette, l'angle le plus important correspondant aux flancs des dents qui s'opposent au mouvement de recul de la clavette par rapport à la plaque d'appui et au mouvement de glissement de l'armature par rapport à la clavette.
[0026] Selon un autre aspect intéressant de l'invention, le dispositif comporte plusieurs ouvertures réparties autour du centre de la plaque et un nombre correspondant de clavettes dont une partie au moins est munie sur au moins l'une de leurs surfaces extérieure et/ou intérieure respectives de dentures conformes à l'invention.
[0027] On peut ainsi, pour des câbles comportant un grand nombre de torons, bloquer très efficacement les clavettes par rapport à la plaque d'appui dans les mêmes conditions d'encombrement radial et d'angle maximal de déviation des torons périphériques que dans le cas des clavettes amovibles connues.
[0028] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
[0029] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un massif d'ancrage d'une armature, équipé d'un dispositif conforme à un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail agrandie en coupe du dispositif de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue frontale suivant le plan III-III de la figure 2 ;
- la figure 4 est une demi-vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une demi-vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 est une vue en coupe axiale d'une variante de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 est une vue de face d'un ancrage conforme à un autre mode de réalisation de l'invention et destiné à une armature composée de plusieurs éléments ancrés séparément ; .
- la figure 8 est une vue en coupe suivant le plan VIII-VIII de la figure 7 ;
- les figures 9 à 12 sont des vues de détail à plus grande échelle montrant divers modes d'exécution des profils relatifs aux dentures,
- la figure 13 est une vue en coupe axiale, avec agrandissement de la denture intérieure, montrant un mode de réalisation préféré de cette dernière ;
- la figure 14 est une vue schématique en coupe axiale agrandie d'une partie de la figure 13 ;
- la figure 15 est une vue en coupe axiale simplifiée d'un autre mode de réalisation de l'invention, avec une double denture intérieure et extérieure tronquée ;
- la figure 16 est une vue de détail agrandie d'un mode d'exécution particulier des profils relatifs aux dentures.
[0030] Dans la réalisation particulière de l'invention représentée aux figures 1, 2 et 3, le dispositif de blocage 1 pour une armature allongée sous tension 2 telle que tirant, toron, câble ou analogue, comprend une plaque d'appui 3 percée d'une ouverture évasée dans laquelle pénètre une clavette 5 de forme complémentaire traversée axialement par l'armature 2 avec laquelle elle vient en prise. La clavette 5 présente, sur une partie au moins de sa surface extérieure 6, une denture anti-recul 13 en saillie destinée à venir en prise avec la paroi 7 de l'ouverture 4 de la plaque d'appui 3 lorsque cette clavette 5 a été enfoncée dans ladite ouverture 4.
[0031] Dans l'exemple décrit, la plaque d'appui 3 est logée dans un évidement ménagé à cet effet dans un massif d'ancrage 8 réalisé en béton.
[0032] Comme représenté en détail aux figures 2 et 3, la clavette 5 est constituée de façon connue par trois secteurs 51 indépendants séparés par trois entailles radiales 9 qui s'étendent sur toute la longueur de la clavette. Ces trois secteurs 51 sont retenus par un jonc 10 disposé dans une gorge 11 ménagée sur la surface extérieure de la clavette 5.
[0033] La surface intérieure de la clavette 5 est munie de dents 12 qui s'incrustent dans l'armature 2 pour s'opposer à un retrait de celle-ci vers l'intérieur de l'ouvrage. A cet effet, la surface intérieure de la clavette a été, de façon également connue, traitée superficiellement pour avoir une dureté importante, de l'ordre de 56 HRC (environ 190 kg/mm2), pour faciliter l'incrustation des dents dans l'armature.
[0034] De ce fait, la tension de l'armature 2 a pour effet d'entrainer et de tirer la clavette 5 vers le fond de l'ouverture évasée 4 de la plaque d'appui 3, ce qui provoque l'effet auto-bloquant de la clavette 5.
[0035] Dans la configuration représentée à la figure 2, la denture anti-recul 13 en saillie est ménagée à la partie arrière de la clavette 5, c'est-à-dire celle de plus grand diamètre. La denture 13 s'étend de la face arrière de la clavette jusqu'à la gorge 11 recevant le jonc 10. Cette disposition facilite l'usinage de la denture anti-recul puisqu'elle permet un retrait aisé de l'outil. La denture anti-recul est usinée en relief par rapport à la surface conique lisse de la clavette qui s'étend jusqu'à l'avant de moindre diamètre.
[0036] Dans la configuration représentée à la figure 4, la denture anti-recul est ménagée sur toute la surface extérieure 6 de la clavette 5, ce qui améliore encore le blocage irréversible de la clavette 5 par rapport à la paroi intérieure 7 de la plaque d'appui 3.
[0037] La surface extérieure de la clavette 5 est, comme la surface intérieure 12, traitée superficiellement au moins au niveau de la denture 13 pour avoir une dureté importante et du même ordre de grandeur (56 HRC ou 190 kg/mm2).
[0038] Ceci facilite l'incrustation de la denture anti-recul 13 dans le métal de la paroi intérieure 7 de l'ouverture 4 de la plaque d'appui 3 ; ce métal de la paroi intérieure 7 peut avoir de son côté une dureté de l'ordre de 110 kg/mm2, donc plus faible que celle de la surface extérieure de la clavette.
[0039] Dans les configurations représentées aux figures 1 à 4, la paroi 7 de l'ouverture 4 de la plaque d'appui 3 est lisse alors que, dans la configuration représentée à la figure 5, la paroi 7 de l'ouverture 4 de la plaque d'appui 3 présente aussi une denture anti-recul 14 complémentaire de la denture anti-recul 13 ménagée sur la surface extérieure 6 de la clavette 5. En l'occurence, les dents 14 ont même pas et même hauteur que les dents 13 ménagées sur la surface extérieure de la clavette 5, mais sont couchées en sens contraire et sont usinées en creux par rapport à la surface conique lisse de la paroi 7 de façon à présenter un profil complémentaire de celui des dents 13 (figures 9 et 10).
[0040] Dans la réalisation représentée à la figure 6, la denture anti-recul complémentaire 14, au lieu d'être ménagée directement dans la paroi 7 de l'ouverture 4 de la plaque d'appui 3, est pratiquée dans l'ouverture correspondante en prolongement d'une semelle rapportée 15. La semelle 15 est fixée à la plaque 3 par exemple au moyen de boulons 16. Cette disposition facilite l'usinage de la denture 14 et son traitement superficiel pour obtenir la dureté voulue.
[0041] La denture 14 permet ainsi l'entrée de la clavette 5 mais s'oppose à tout mouvement de recul de celle-ci. La longueur de la denture 14 dans le sens longitudinal de l'armature 2 doit dans ce cas être suffisante pour arrêter la clavette 5 quelle que soit la position d'arrêt de celle-ci, position d'arrêt qui peut varier de 1 à 2 mm dans le sens longitudinal.
[0042] Par exemple, la largeur de la partie arrière de la clavette 5 portant la denture 13 peut s'étendre sur environ 5 mm dans le sens longitudinal alors que la denture 14 ménagée sur la paroi intérieure 7 de l'ouverture 4 peut s'étendre sur environ 9 mm dans le même sens. La dureté de la denture 14 doit être voisine de celle des dents de la clavette 5.
[0043] Le mode de réalisation représenté aux figures 7 et 8 est adapté au cas où l'armature est par exemple un câble constitué de 7 torons 121, séparés pour être mis sous tension individuellement et en même temps. A cette fin, les torons 121 passent chacun dans une des ouvertures 141 uniformément réparties autour du centre 0 de la plaque 103.
[0044] Dans cette réalisation, les ouvertures 141 de la plaque 103 sont sensiblement cylindriques et en avant de celles-ci sont disposés des blocs d'appui 104 dont chacun est percé d'une ouverture évasée 142 prolongeant l'ouverture 141 et traversée par un toron 121.
[0045] Les clavettes 151 conformes à l'invention et traversées par les torons 121 sont munies de dents 131 sur toute leur surface extérieure qui s'incrustent dans la paroi des ouvertures 142 des blocs 104. Ce mode de réalisation peut être avantageusement choisi dans le cas où il est préférable de limiter la dimension des ouvertures 141, afin de ne pas trop réduire la résistance de la plaque 103. Les blocs d'appui 104 sont fixés à la plaque 103 par exemple par soudage ou collage pour rester solidaires de celle-ci en cas de détente des torons 121. Mais cette fixation peut être sommaire puisque chacun des blocs 104 est normalemen appuyé fortement contre la plaque 103 par la tension du toron 121 qui le traverse.
[0046] Selon une première particularité de l'invention, applicable à l'ensemble des réalisations précédentes, l'angle au sommet a de la surface extérieure 6 de chaque clavette 5 est sensiblement égal à l'angle au sommet de la paroi intérieure 7 de l'ouverture 4 de la surface d'appui, ces surfaces étant ainsi des cônes de révolution sensiblement superposables par translation.
[0047] Selon une seconde particularité de l'invention, illustrée aux figures 13 et 14, il est prévu qu'une partie au moins des dents de la denture régulière 12 ménagée sur la surface intérieure de la clavette 5 soit tronquee. De préférence cette troncature est réalisée suivant une surface sensiblement conique B coaxiale avec la clavette 5 et dont l'angle au sommet b est tel que au moins les dents 120, 121, 122, 123, ..., situées à l'avant de la clavette soient partiellement tronquées, alors que les dents 128, 129, situées à l'arrière de la clavette 5 restent intactes ; en d'autres termes les sommets de ces dents 128, 129 sont à angles vifs.
[0048] Un tel profil de la denture est réalisé très aisément par usinage comme représenté schématiquement à la figure 14 en ménageant sur la face intérieure de la clavette 5 des dents de profil constant et régulier, selon des filets droits ou hélicoïdaux. Ces dents ont toutes un angle vif au sommet comme la dent 129. Puis l'ensemble est usiné par fraisage selon une surface conique B dont la génératrice fait un angle b avec la génératrice 23 du cylindre joignant les fonds des filets, qui est parallèle à l'axe 21 commun à la clavette 5, à l'armature 2 et à l'ouverture 4 dans la plaque d'appui 3. La face extérieure 6 de la clavette fait avec l'axe 21 un angle a et la paroi 7 de l'ouverture 4 dans la plaque d'appui 3 fait avec ce même axe 21 un angle c. Les angles a et c sont de préférence égaux comme représenté à la figure 13, mais l'angle c peut être très légèrement inférieur à a de façon à obliger l'arrière de la clavette 5 à talonner sur la partie arrière de la paroi 7 de l'ouverture 4 lors de l'introduction de la clavette.
[0049] Après l'usinage précité, les dents tronquées 120, 121, 122, ... situées près de l'extrémité avant, qui a la plus faible épaisseur radiale, de la clavette 5, présentent une grande surface de contact avec la surface de l'armature, le centre de gravité des surfaces tronquées de contact se trouvant sensiblement au tiers de la longueur axiale de la clavette à partir de l'avant de celle-ci.
[0050] A l'arrière de la clavette, les dents intactes 128, 129 sont destinées à pénétrer profondément dans la surface de l'armature 2.
[0051] Dans la réalisation de la figure 15, les dents 120, 121 situées à l'avant de la clavette 5 sont entièrement tronquées. Il n'y a donc aucune aspérité qui s'oppose au glissement de la clavette sur l'armature lors de l'introduction de la clavette, et il est possible de ménager les dents 12 jusqu'à l'extrémité avant de la clavette sans avoir à laisser une partie lisse arrondie telle que 26 à la figure 2 : cette partie lisse 26 peut atteindre 5 mm de longueur pour une clavette de longueur totale 45 mm, de sorte que le gain en surface de contact et de serrage est loin d'être négligeable.
[0052] Dans cette même réalisation, la denture anti-recul 13 ménagée sur la surface extérieure de la clavette est en partie tronquée selon une surface sensiblement conique D coaxiale avec la clavette et faisant un angle d inférieur à l'angle a de la surface conique 24 joignant les fonds des filets des dents 13. De ce fait, la troncature des dents anti-recul 13 croît de l'extrémité avant 5a de petit diamètre de la clavette 5 vers l'extrémité arrière 5b de grand diamètre.
[0053] Comme pour la denture intérieure 12, on peut de plus faire en sorte que les dents 130 et 131 voisines de l'extrémité arrière b de la clavette restent intactes.
[0054] On privilégie ainsi l'appui de l'arrière de la clavette sur la paroi de la plaque d'appui 3 pour transmettre aux dents 128, 129 une force radiale maximale les faisant pénétrer dans l'armature 2 pour ancrer celle-ci.
[0055] D'une manière générale, les dents 13 ménagées sur la surface extérieure 6 de la clavette 5 sont avantageusement, quand elles existent, semblables aux dents 12 ménagées sur la surface intérieure de celle-ci. Ces dents, en général régulières, peuvent être annulaires ou hélicoïdales.
[0056] Dans les exemples précédents et comme représenté à la figure 9, les dentures 12 et 13 comportent des dents annulaires dissymétriques et constituent ainsi des dents de loup. Par exemple, l'angle au sommet du filet peut être de 90°, l'angle au sommet a₁ du flanc de filet vers l'avant étant de 30° alors que l'angle au sommet b₁ du flanc de filet vers l'arrière est de 60°.
[0057] La configuration dissymétrique en dents de loup leur permet de s'opposer plus efficacement à tout recul de la clavette 5 par rapport à la plaque d'appui 3 ou par rapport à l'armature 2 une fois la clavette 5 enfoncée à force dans l'ouverture 4.
[0058] Selon une configuration particulière représentée très agrandie à la figure 11, le filet extérieur de la denture 13 par exemple, (cette disposition pouvant également convenir pour la denture intérieure 12), présente pour chaque dent un angle au sommet du filet de 90° et un angle au sommet a₁ du flanc de filet vers l'avant de 30°, l'angle au sommet b₁ du flanc de filet vers l'arrière étant de 60°. Le sommet de chaque dent est tronqué en 17 parallèlement à la surface lisse 6 de la clavette, et le fond de filet est arrondi en 18. Le pas L est par exemple de 0,5 mm, et la hauteur p du sommet tronqué 17 du filet par rapport à la surface lisse 6 de la clavette est de 0,2 mm.
[0059] Selon la configuration complémentaire pour la denture 14, représentée à la figure 12, le filet intérieur ménagé sur la paroi intérieure 7 de la plaque d'appui présente des angles aux sommets égaux aux angles correspondants du filet extérieur. Le sommet de chaque dent est tronqué en 19 parallèlement à la paroi intérieure 7 et le fond de filet est arrondi en 20. Le pas L est de 0,5 mm et la hauteur p du sommet tronqué 19 par rapport à la paroi intérieure 7 est de 0,2 mm.
[0060] Selon une variante des configurations représentées respectivement aux figures 11 et 12, le pas des dents L est de 0,25 mm et la hauteur p du sommet tronqué est de 0,1 mm.
[0061] Dans la réalisation représentée à la figure 16, les dents ont un pas L de 0,5 mm par exemple, une profondeur p de 0,2 mm par exemple, et présentent à leur extrémité un méplat m de 0,1 mm par exemple. Les flancs 27 tournés vers l'arrière de la clavette sont de préférence orientés radialement et perpendiculaires à l'axe 21 de la clavette.
[0062] Selon une autre variante connue de réalisation, les dents ont un pas de 1 mm, et une hauteur de 0,7 mm, les dents pouvant être symétriques ou non.
[0063] De façon préférée, lorsque les pentes des flancs des dents sont différentes, la pente la plus forte correspond aux flancs tournés vers l'extrémité arrière de la cuvette, ce qui rend maximum l'effet anti-recul.
[0064] On va maintenant décrire l'utilisation du dispositif conforme à l'invention pour la mise sous tension et le blocage d'une armature.
[0065] On utilise à cet effet de manière connue un appareil prenant appui sur la plaque d'appui 3 ou l'ouvrage 8, qui est muni d'un premier vérin pour la mise sous tension de l'armature. On actionne ledit vérin jusqu'à ce que la tension nominale déterminée pour l'armature 2 soit atteinte, et on introduit à force, au moyen d'un second vérin, la clavette 5 dans l'espace entre la paroi 7 de l'ouverture 4 et l'armature, puis on relâche la tension de l'armature. L'élasticité de l'armature est utilisée pour faire pénétrer la clavette au maximum dans l'ouverture 4.
[0066] Il arrive fréquemment, dans le cas d'armatures longues, que l'allongement total de l'armature du fait de la traction exercée par le vérin jusqu'à l'obtention de la tension nominale soit supérieur à la course du vérin.
[0067] On procède alors à un blocage provisoire de l'armature par une clavette et on change la position du point de l'armature où s'exerce la traction du vérin, puis on reprend la mise sous tension de l'armature en dégageant la clavette. Si la paroi intérieure 7 de l'ouverture 4 de la plaque d'appui est lisse, il est possible d'utiliser, pour chaque arrêt de l'opération de mise sous tension, la clavette définitive à condition de ne pas la pousser à force au fond de l'ouverture avant de relâcher la traction sur l'armature : l'expérience montre en effet que dans ces conditions, et la tension de l'armature étant nettement inférieure à sa valeur nominale, les dents ménagées éventuellement sur la surface extérieure de la clavette ne vont pas s'incruster suffisamment dans le métal de la paroi de l'ouverture 4 pour réaliser un blocage irréversible de la clavette dans cette ouverture.
[0068] Il n'est, par contre, évidemment pas possible d'utiliser la clavette définitive lorsque la paroi 7 est munie de dents 14, sinon on obtiendrait un blocage irréversible alors que l'armature ne serait tendue qu'à une fraction de sa tension nominale. On utilise alors une clavette provisoire dont la surface extérieure est lisse, avec laquelle il n'y a pas à craindre de blocage irréversible pour les mêmes raisons que ci-dessus. On met en place la clavette définitive au moment de la dernière opération de traction.
[0069] L'invention apporte un progrès technique substantiel par rapport à la technique connue pour les raisons suivantes :
[0070] Par un simple usinage facile à réaliser, on diminue notablement la pénétration des dents antérieures de la denture interne 12 dans l'armature 2, ce qui préserve la section utile de l'armature en cet endroit qui supporte la totalité de la tension de celle-ci. Parallèlement, l'introduction de la clavette dans l'ouverture entre la plaque d'appui et l'armature est facilitée lors du poussage de la clavette dans cette ouverture, puisque les dents tronquées vont glisser sur la surface de l'armature sans faire prise, et que de ce fait, le coefficient de frottement entre la surface intérieure de la clavette et la surface de l'armature est très inférieur à ce qu'il est dans le cas de clavettes ordinaires à dents intactes.
[0071] En outre, pour chaque denture, bien que la surface de contact avec l'armature soit très supérieure à celle d'une denture non tronquée, le centre de gravité des surfaces de contact et donc de serrage lors du poussage de la clavette est sensiblement au tiers de la longueur de la clavette à partir de l'avant de celle-ci : l'armature est donc serrée efficacement sans cisaillement à l'avant de la clavette, alors que les contraintes restent limitées dans la clavette dans cette zone d'épaisseur radiale minimale de celle-ci.
[0072] Au contraire, à l'arrière de la clavette, là où l'epaisseur radiale de celle-ci est maximale et où la tension de l'armature s'annule, le cisaillement de l'armature par les dents non tronquées est maximal sans inconvénient pour l'armature qui n'est plus tendue et pour la clavette qui a son épaisseur radiale maximale.
[0073] Le poussage de la clavette dont les dents sont tronquées entraîne à la fois une meilleure pénétration de la clavette dans l'ouverture, un meilleur serrage de l'armature à l'avant de la clavette, et un bon ancrage des dents dans l'armature à l'arrière de la clavette.
[0074] Quand on relâche alors l'armature, celle-ci se détend très légèrement en entraînant la clavette vers l'avant de celle-ci et en la bloquant définitivement dans l'ouverture. Les dents tronquées de l'avant de la clavette exercent un serrage radial réparti sur une surface importante, qui induit donc une contrainte radiale limitée : les surfaces tronquées des dents ne pénètrent que très légèrement dans l'armature et la section utile qui résiste à la tension de celle-ci est sensiblement la section normale de celle-ci. Du fait de cette très faible pénétration, la surface intérieure de la clavette est très voisine de la surface extérieure de l'armature, et la clavette est soumise dans sa partie avant d'épaisseur radiale réduite à des efforts de flexion limités avant sa mise en place définitive. A l'arrière de la clavette, par contre, les dents intactes pénètrent dans l'armature pour s'y incruster solidement et assurer son blocage.
[0075] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
[0076] Ainsi, la denture anti-recul 13 de la surface extérieure de la clavette peut avoir une configuration quelconque, par exemple pyramidale, et être répartie sur plusieurs couronnes consécutives.
[0077] De même, cette denture peut être tronquée selon une surface conique D légèrement plus évasée vers l'arrière de la clavette que la surface extérieure de celle-ci, de manière que les dents 130, 131, ... soient intactes et que les dents 138, 139 situées vers l'arrière soient tronquées.
[0078] Cette denture extérieure 13 peut également être associée à une denture intérieure non tronquée d'un type quelconque connu.
[0079] On a décrit ci-dessus le cas où l'ouverture évasée 4 ou 142 a une forme conique de même angle au sommet que la surface extérieure conique de la clavette 5 ou 151.
1. Dispositif de blocage pour une armature allongée sous tension, telle que tirant,
toron, groupe de torons, câble ou analogue (2, 121), comprenant une plaque d'appui
(3, 104) percée d'une ouverture sensiblement tronconique (4, 142), évasée vers l'extrémité
de l'armature, dans laquelle pénètre une clavette (5, 151) sensiblement tronconique,
cete clavette (5, 151) étant traversée axialement par l'armature (2,121) avec laquelle
elle vient en prise par l'intermédiaire d'une denture (12) dont les dents (120, 121,
..., 129) sont régulièrement espacées et s'étendent à partir de la surface intérieure
(23) sensiblement cylindrique de ladite clavette, caractérisé en ce que l'angle au
sommet (a) de la clavette est sensiblement égal à celui (c) de l'ouverture tronconique
de la pièce d'appui (3, 104) et en ce qu'une partie au moins des dents de la denture
intérieure de la clavette sont tronquées à leur sommet.
2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de la
troncature des dents décroît de l'extrémité avant de petit diamètre extérieur de la
clavette vers l'extrémité arrière de grand diamètre.
3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la
troncature des dents s'étend suivant une surface conique (B) coaxiale à la clavette.
4. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la
troncature des dents est arrêtée avant l'extrémité arrière de la denture intérieure
de sorte qu'une partie de dents au voisinage de cette extrémité n'est pas tronquée.
5. Dispositif de blocage conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en
ce que la clavette (5, 151) présente, sur une partie au moins de sa surface extérieure,
une denture anti-recul (13, 131) en saillie destinée à venir en prise avec la paroi
de l'ouverture (4, 142) de la plaque d'appui (3, 104) lorsque cette clavette (5, 151)
a été enfoncée dans ladite ouverture (4, 142).
6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la denture anti-recul
(13) est ménagée à la partie arrière de la clavette (5) dont la dimension radiale
est maximale.
7. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la denture anti-recul
(13, 131) est ménagée sur toute la surface extérieure de la clavette (5, 151).
8. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en
ce que la paroi (7) de l'ouverture (4) de la plaque d'appui (3) présente une denture
anti-recul (14) complémentaire de la denture anti-recul (13) ménagée sur la surface
extérieure (6) de la clavette (5).
9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que la denture anti-recul
complémentaire (14) est ménagée dans l'ouverture d'une semelle (15) rapportée sur
la plaque d'appui (3).
10. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'une
partie au moins des dents anti-recul ménagées à la partie extérieure de la clavette
est tronquée à son sommet.
11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que la largeur de
la troncature des dents croît de l'extrémité de petit diamètre de la clavette vers
celle de grand diamètre.
12. Dispositif conforme à la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la troncature
des dents extérieures de la clavette s'étend suivant une surface conique coaxiale
à la clavette mais d'angle au sommet plus faible.
13. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les
flancs des dents d'au-moins l'une des dentures présentent des pentes différentes
par rapport à l'axe de la clavette, la pente la plus grande pour l'une au moins des
dentures de la clavette étant celle des flancs tournés vers l'extrémité arrière de
celle-ci.
14. Dispositif conforme à la revendication 13, caractérisé en ce que les flancs des
dents dont la pente est la plus grande sont sensiblement orthogonaux à l'axe de la
clavette.
15. Dispositif pour le blocage individuel de divers torons (121) d'une armature, caractérisé
en ce que la plaque d'appui (103) présente plusieurs ouvertures (141) réparties autour
de son centre pour le passage desdits torons, chaque toron (121) étant bloqué par
un groupe de clavettes (151) conformes à l'une des revendications 1 à 14.
16. Dispositif conforme à la revendication 15, caractérisé en ce que les clavettes
(151) sont enfoncées dans les ouvertures tronconiques (142) de blocs d'appui (104)
rapportés et fixés sur la plaque d'appui (103).