<B>Brevet additionnel</B> subordonné au brevet principal n 226657. Procédé pour l'établissement de constructions en matériaux précontraints. Dans le brevet principal, on a décrit un procédé pour l'établissement -de constructions en matériaux précontraints dans lequel les précontraintes sont obtenues au moyen de câbles ou d'ensembles de fils soumis à une tension préalable et qui est caractérisé en ce que l'on prévoit dans la construction, à l'en droit où se trouve l'extrémité .du câble à tendre, une cavité dans laquelle passe ce câble, en ce que l'on étale les fils de ce câble contre la paroi -de cette cavité, -en ce que l'on met ces fils en tension,
puis en ce que, alors qu'ils sont tendus, on ,serre l'extrémité .de ces fils placés dans ladite cavité au moyen d'au moins un organe introduit à force dans cette cavité et créant sur l'extrémité de chaque fil une compression suffisamment forte pour engen drer le long de ladite extrémité un frottement capable de supporter la tension.
Le serrage de l'extrémité des fils placés dans la cavité se fait au moyen d'un coin tronconique en foncé à force dans l'axe de cette cavité ou bien au moyen d'un ensemble -de ç oins dispo sés entre les fils du -câble.
Dans l'exemple -de mise en ovuvre décrit au brevet principal où l'on utilise un seul coin, le demandeur a proposé de disposer avant serrage -du coin, entre les fils du câble, un corps mou capable de durcir, tel que du mortier de ciment; l'utilité -de ce mortier était de réaliser une égalité d'action sur .les divers fils en dépit -de différences de diamètres acci dentelles entre ces fils.
On. a trouvé cependant que la présence .de ce mortier n'était pas indispensable pour ob tenir ce résultat.
Le procédé selon Sa présente invention se distingue de celui -du brevet principal en ce que l'on produit le serrage des fils dans la cavité -en enfonçant à force un coin de forme tronconique dans l'axe de la cavité, et en ce qu'on utilise des moyens pour obtenir, sans emploi de mortier entre le coin, les fils du câble et la paroi -de la cavité, une égalité d'-ac- tion de retenue sur les divers fils,
malgré de petites différences- entre les diamètres de ces fils. La paroi de la cavité tronconique ménagée dans le béton peut être simplement garnie d'une frette à spires jointives en acier dur à haute limite élastique. Le coin tronconique enfoncé dans l'axe de la cavité peut être formé par une masse de béton munie extérieu rement d'une frette en acier dur ou d'une tôle d'acier;
ces revêtements régularisent l'ef fort de compression des fils sur le béton de la paroi de la cavité et du coin en empêchant la. détérioration de ceux-ci, mais en permet tant une certaine déformation plastique de l'ensemble des pièces qui régularise l'action sur les divers fils à la manière d'une réparti tion hydraulique.
Des blocs d'ancrage comprenant la cavité tronconique avec sa frette, une masse de béton enrobant celle-ci et une deuxième frette en acier doux disposée près de la périphérie de cette masse -de béton, peuvent être formés à l'avance et disposés aux points voulus des coffrages, lors -de la. mise en place des câbles avant la coulée du béton.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exem ple, une mise en rnuvre du procédé selon l'in vention.
La fig. 1 est une vue en coupe partielle, selon l'axe d'un câble.
La fi-. 2 est une vue développée schéma tique, à petite échelle, d'une frette disposée à l'extérieur du bloc d'ancrage.
La fig. 3 montre une coupe longitudinale d'un coin.
La fig. 4 est une coupe transversale d'une variante du coin.
Sur la fig. 1, on voit en 1 les fils du câble qui sont logés dans une gaine ? mise en place avant la coulée du béton 3, comme il a été décrit dans le brevet principal. A chaque extrémité du câble ou à une seule de ses extrémités, si l'autre est pourvue de moyens d'ancrage ordinaires, on dispose un bloc d'an crage fabriqué à l'avance.
Ce bloc comporte une masse 4, de forme sensiblement cylin drique en béton de très bonne qualité, munie vers sa périphérie d'une frette en acier doux 5 et, selon l'axe du câble à tendre, d'une ca- vité 6 de forme sensiblement tronconique que traversent les fils du câble. La paroi de cette cavité est formée par une frette 7, à spires jointives en acier dur à haute résistance, sur laquelle le béton 4 est coulé.
Le bloc ainsi constitué est enfilé sur l'extrémité du câble avant la coulée du béton 3 de ,l'ouvrage et fixé sur le coffrage. Autour de ce bloc, on dispose une frette formée d'un brin de fil 8 en zigzag et de quelques spires 9. comme le montre, à. plus petite échelle, la fi-. \?.
On coule ensuite le béton 3. Quand ce béton a fait prise et a durci, on enlève les coffrages et l'on place dans l'axe de la cavité un coin 10 qui peut être constitué (fig. 3) par du béton 11à haute résistance coulé sur un noyau central tubulaire 12 en acier et revêtu d'une frette. 13 à spires jointives en acier dur. Puis. à l'aide du dispositif de vérin qui a été décrit au brevet principal, on tire sur les extrémités 1 a des fils 1, de manière à les porter au taux de tension désiré, après quoi on enfonce le coin 10 dans l'axe de la cavité en créant un serrage électrique des fils entre ce coin et la paroi de la cavité.
Par ce serrage, la frette 7 est soumise à une tension élevée déterminant sa déformation élastique et le béton 4 de la pièce d'ancrage est comprimé entre cette frette et la frette 5 qui est également tendue quoique à un taux moins élevé que la. frette 7. La frette 8. 9 sert à répartir dans le béton 3 du massif, les efforts transmis par la. frette extérieure 5 du bloc d'ancrage.
L'ancrage est ainsi terminé, on peut enle ver le vérin et couper les extrémités la des fils.
L'action de retenue sur les fils du câble est ainsi obtenue par le serrage de la frette de la. cavité tronconique sur ces fils, lesquels prennent appui, d'autre part, sur la frette du cône mâle.
Par le noyau central tubulaire 12 du coin, on peut injecter dans la, gaine 2 une matière de protection contre la rouille, comme un coulis de ciment, une résine synthétique ou toute autre matière de remplissage.
Dans la variante du coin représentée sur la fig. 4, la frette 13 est remplacée par un revêtement 14 en tôle d'acier qui peut être avantageusement muni de rainures 14a dispo sées selon les .génératrices du cône et servant à loger les fils du câble.
On peut aussi obtenir une bonne tension de tous les fils en remplaçant le coin en béton par un coin entièrement métallique, de préfé rence usiné de manière à présenter sur sa .sur face conique,des stries de disposition quelcon que qui, en pénétrant dans le métal des fils, augmentent l'intensité du frottement.
Les stries du cône mâle métallique pénè trent dans les fils de quantités supérieures aux petites différences 4e diamètre que les fils peuvent avoir entre eux. Dans ces condi tions, l'ancrage de tous les fils .est réalisé.
Dans le cas de cônes mâles métalliques et de cônes femelles en béton, ou de cônes. mâles en béton -et de cônes femelles métalliques, la plasticité de la paroi conique extérieure et celle des fils eux-mêmes sont suffisantes pour assurer un ancrage de tous les fils, malgré. de petites différences .de diamètre qu'ils peuvent présenter entre eux.
Un avantage du procédé décrit est de per mettre -de tendre les fils en plusieurs fois:; après une première tension, on peut mettre le vérin en place, tirer sur les fils de façon à les ramener en arrière en arrachant le coin et remettre celui-ci en place après modifica tion de la tension en plus ou en moins; dans ce ,dernier cas, il suffit -de maintenir le coin écarté @d1e la position qu'il occupait avant la dernière opération de traction.
<B> Additional patent </B> subordinate to main patent No. 226657. Process for establishing constructions in prestressed materials. In the main patent, a process has been described for the establishment of constructions in prestressed materials in which the prestresses are obtained by means of cables or sets of wires subjected to a preliminary tension and which is characterized in that the there is provided in the construction, at the right where the end of the cable to be stretched is located, a cavity in which this cable passes, in that the wires of this cable are laid out against the wall of this cavity , -in that we put these wires in tension,
then in that, while they are stretched, the end of these son placed in said cavity is tightened by means of at least one member forced into this cavity and creating on the end of each wire a sufficiently strong compression to generate along said end a friction capable of withstanding the tension.
The end of the wires placed in the cavity is tightened by means of a frustoconical wedge in dark force in the axis of this cavity or by means of a set of joints arranged between the wires of the -cable.
In the example -of implementation described in the main patent where a single wedge is used, the applicant has proposed to place before clamping -of the wedge, between the wires of the cable, a soft body capable of hardening, such as cement mortar; the utility of this mortar was to achieve an equality of action on the various threads in spite of accidental differences in diameters between these threads.
We. found, however, that the presence of this mortar was not essential to obtain this result.
The method according to his present invention differs from that of the main patent in that the clamping of the threads in the cavity is produced by forcing a corner of frustoconical shape into the axis of the cavity, and in that 'means are used to obtain, without the use of mortar between the wedge, the wires of the cable and the wall of the cavity, an equality of retaining action on the various wires,
despite small differences- between the diameters of these wires. The wall of the frustoconical cavity made in the concrete can simply be lined with a hoop with contiguous turns of hard steel with high elastic limit. The frustoconical wedge driven into the axis of the cavity may be formed by a mass of concrete provided externally with a hard steel hoop or a steel sheet;
these coatings regularize the force of compression of the wires on the concrete of the wall of the cavity and of the wedge, preventing it. deterioration of these, but allows a certain plastic deformation of all the parts which regulates the action on the various wires in the manner of a hydraulic distribution.
Anchor blocks comprising the frustoconical cavity with its hoop, a mass of concrete encasing the latter and a second mild steel hoop arranged near the periphery of this mass -of concrete, can be formed in advance and arranged at the ends. desired points of the formwork, during the. installation of cables before pouring concrete.
The appended drawing illustrates, by way of example, an implementation of the method according to the invention.
Fig. 1 is a view in partial section, along the axis of a cable.
The fi-. 2 is a developed schematic view, on a small scale, of a hoop arranged outside the anchoring block.
Fig. 3 shows a longitudinal section of a corner.
Fig. 4 is a cross section of a variant of the wedge.
In fig. 1, we see in 1 the wires of the cable which are housed in a sheath? placement before pouring concrete 3, as described in the main patent. At each end of the cable or at only one of its ends, if the other is provided with ordinary anchoring means, there is an anchoring block manufactured in advance.
This block comprises a mass 4, of substantially cylindrical shape made of very good quality concrete, provided towards its periphery with a mild steel hoop 5 and, along the axis of the cable to be tensioned, with a cavity 6 of substantially frustoconical shape through which the wires of the cable pass. The wall of this cavity is formed by a hoop 7, with contiguous turns of high strength hard steel, on which the concrete 4 is poured.
The block thus formed is threaded onto the end of the cable before pouring the concrete 3 of the structure and fixed to the formwork. Around this block, there is a hoop formed of a strand of wire 8 in zigzag and a few turns 9. as shown in. smaller scale, the fi-. \ ?.
Concrete 3 is then poured. When this concrete has set and hardened, the formwork is removed and a wedge 10 is placed in the axis of the cavity which can be formed (fig. 3) by concrete 11 at high. resistance cast on a central tubular steel core 12 and covered with a hoop. 13 with contiguous hard steel turns. Then. using the jack device which was described in the main patent, the ends 1 a of the wires 1 are pulled so as to bring them to the desired level of tension, after which the wedge 10 is driven into the axis of the cavity by creating an electrical clamping of the wires between this corner and the wall of the cavity.
By this tightening, the hoop 7 is subjected to a high tension determining its elastic deformation and the concrete 4 of the anchoring part is compressed between this hoop and the hoop 5 which is also tensioned although at a lower rate than the. hoop 7. The hoop 8. 9 is used to distribute in the concrete 3 of the solid, the forces transmitted by the. outer band 5 of the anchor block.
The anchoring is thus completed, we can remove the jack and cut the ends of the son.
The retaining action on the son of the cable is thus obtained by tightening the hoop of the. frustoconical cavity on these son, which rest, on the other hand, on the hoop of the male cone.
Through the tubular central core 12 of the corner, one can inject into the sheath 2 a rust protection material, such as a cement grout, a synthetic resin or any other filling material.
In the variant of the corner shown in FIG. 4, the hoop 13 is replaced by a covering 14 of sheet steel which can advantageously be provided with grooves 14a arranged according to the generators of the cone and serving to house the son of the cable.
It is also possible to obtain a good tension of all the wires by replacing the concrete wedge by an entirely metallic wedge, preferably machined so as to present on its conical face, any arrangement striations which, by entering the metal wires, increase the intensity of friction.
The ridges of the metal male cone penetrate the wires in amounts greater than the small differences in the 4th diameter that the wires can have between them. Under these conditions, the anchoring of all the wires is achieved.
In the case of metal male cones and concrete female cones, or cones. concrete males - and metal female cones, the plasticity of the outer conical wall and that of the wires themselves are sufficient to ensure anchoring of all the wires, despite. small differences in diameter which they can present between them.
An advantage of the method described is that it allows the threads to be stretched in several stages :; after a first tension, we can put the jack in place, pull on the wires so as to bring them back by tearing off the wedge and put it back in place after modifying the tension more or less; in the latter case, it suffices to keep the wedge apart @ d1e the position it occupied before the last pulling operation.