EP1144760A1 - Dispositif et procede de fixation entre un element de construction et un cable de structure - Google Patents

Dispositif et procede de fixation entre un element de construction et un cable de structure

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Publication number
EP1144760A1
EP1144760A1 EP99961108A EP99961108A EP1144760A1 EP 1144760 A1 EP1144760 A1 EP 1144760A1 EP 99961108 A EP99961108 A EP 99961108A EP 99961108 A EP99961108 A EP 99961108A EP 1144760 A1 EP1144760 A1 EP 1144760A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
housing
wedging structure
wedging
jaw
Prior art date
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Granted
Application number
EP99961108A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1144760B1 (fr
Inventor
Jérôme Stubler
Michel Robert Crawford Mcclenahan
Patrick Ladret
Ivica Zivanovic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Freyssinet International STUP SA
Original Assignee
Freyssinet International STUP SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Freyssinet International STUP SA filed Critical Freyssinet International STUP SA
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16—Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables

Definitions

  • structural cable as used here also covers a bundle or group of individual cables substantially parallel to one another, each individual cable itself being able to be composed of one or more elementary strands
  • the cable, or the individual cables can be bare or individually sheathed, or even consist of a mixture of these two types
  • the cable can optionally be contained overall in an external protective sheath filled with an adhesive material In the case of a cable formed by a group of individual cables, these can be in direct contact with each other, or be spaced from each other
  • the invention can in particular be implemented in suspension bridges comprising one or more carrying cables which must be immobilized with respect to certain elements (pylon tops), and to which certain other elements must be attached (hangers of the deck, integral portions of the deck )
  • the invention can also be applied to the field of prestressing, the structural cable then consisting of a cable tensioned to exert prestressing forces on a concrete or other structure, and to which certain elements of the structure can be fixed
  • the interface that the cable presents to its environment is most often defined by generators essentially parallel to the longitudinal direction. In these conditions, to prevent relative longitudinal movements between the cable and the element, it is caused to exert on the cable a transverse clamping force in order to obtain sufficient friction at the interface
  • collars comprising two (or more) shells, urged towards one another by means of bolts or the like.
  • the interior of the shells has a shape corresponding to the external interface of the cable possibly supplemented by filling inserts.
  • German patent 869 977 it was proposed to secure the attachment of a hanger to the cable carrying a suspension bridge by adding wedge jaws at the two ends of a collar made up of several shells pressed against each other. the others by bolts. This securing is very relative since the wedge effect is largely lost in the event of loss of tightening of the shell assembly bolts due to creep or fatigue. In addition, the distribution of the tightening forces is poorly controlled in the event of tightening of these bolts. On the other hand, this device presents the problems of space and weight usually posed by this type of collars.
  • An object of the present invention is to propose a method of fixing which distributes well the forces transmitted to the structural cable
  • the invention thus provides a device for fixing between a construction element and a structural cable, comprising a rigid housing connected to the construction element and consisting of a single piece which completely surrounds a section of the cable, a wedging structure disposed between the cable and the housing, and force transmission means arranged to exert a longitudinal compression force, parallel to the cable, on the wedging structure, the wedging structure being pressed against the cable and the housing under the action of the longitudinal compression force, so as to offer resistance to the movement of the housing and of the construction element parallel to the cable
  • the cable is gripped by the friction resulting from the orthogonal contact pressures generated by the longitudinal compression of the structure contained between the rigid outer casing and the cable passing through it
  • the force transmission means make it possible to control the good resistance of the fixing and the precise positioning of the case with respect to the cable.
  • a minimum compression force may be applied before the final assembly of the device, or during this assembly before setting in place.
  • the wedging structure must naturally have sufficient resistance to compression and to shearing. Its longitudinal displacement during the application of compression results in a uniform radial tightening of the cable.
  • This wedging structure can be composed of rigid elements such as frustoconical keys, which generate the clamping force during the application of axial compression, due to the reaction exerted by the frustoconical orifice of the housing in which they are engaged
  • frustoconical orifice a frustoconical jaw biased towards the opposite end of the housing
  • Homogeneous transmission of forces at the interface between the wedging structure and the cable can be further facilitated when the wedging structure undergoes a certain deformation when the means of force transmission exert controlled longitudinal compression.
  • This deformation can consist of a limited creep of the material forming the wedging structure, which can in particular have the shape of a frustoconical jaw. Limited creep can also occur at the level of the housing or of an insert arranged around a rigid frustoconical jaw.
  • the deformation is due to the intrinsically deformable nature of all or part of the wedging structure housed between the housing and the cable.
  • This structure can then comprise an elastic material, a granular material, a fibrous material, or even a mixture of such materials, and it can be produced in one or more pieces. It has the property of expanding in the direction or directions orthogonal to the direction or directions of compression, either by intrinsic elastic movement or by the movement of individual particles (fibrous and / or granular) with respect to each other or with respect to a binder.
  • the deformable structure has a fairly high shear strength when it is compressed between the housing and the cable, in order to oppose the relative longitudinal movements of the latter.
  • the housing serves as a support for the wedging structure and as a connecting piece with the element to be fixed to the cable. It is a single piece, for example cylindrical with a circular or polygonal base, which completely surrounds a section of the cable. This case may be made of metal or any other sufficiently rigid material. It has the advantage of being able to be of relatively light constitution.
  • the force transmission means may comprise one or more members extending parallel to the cable, tensioned by clamping means to exert the longitudinal compression force at the ends of the wedging structure. These tensioning members (bolts, prestressing strands or any other suitable member) can pass through or around the wedging structure, through or at the outside of the case.
  • the force transmission means can also comprise a nut screwed into a thread integral with the housing and applied against one end of the wedging structure.
  • a fixing device between a construction element and a structural cable comprises a rigid housing connected to the construction element and surrounding the cable, a wedging structure comprising at least one deformable material, disposed between the cable and the housing, and force transmission means arranged to exert a longitudinal compression force, parallel to the cable, on the wedging structure, the wedging structure being pressed against the cable and the housing under the action of the longitudinal compression force, so as to offer resistance to the movement of the housing and of the construction element parallel to the cable.
  • the housing is not necessarily one-piece, although this is preferred.
  • the means of force transmission can be in accordance with those previously mentioned. Alternatively, they can be arranged to transform a longitudinal component of the load exerted on the cable by the construction element into a longitudinal compression of the deformable structure.
  • FIG. 1 is a block diagram, in longitudinal section, of a fixing device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram in longitudinal section, along the plane VII-VII indicated in Figure 8, of another example of a fixing device according to the invention.
  • FIGS. 9 to 12 are diagrams in longitudinal section of other examples of fastening devices,
  • FIG. 13 is a diagram in elevation of another alternative embodiment
  • FIG. 14 is a view in longitudinal section of another alternative embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 15 is a diagram of a suspension bridge according to the invention
  • Figures 1 and 2 show a fixing device installed around a cable 1, or group of cables
  • the element to be fixed is attached, by suitable means not shown, to a cylindrical housing 2
  • a deformable wedging structure 3 having, in the example shown, the form of an elastomer sleeve, is placed around the cable 1 inside the cylindrical housing 2
  • Two support parts 4, which can be in the form of rings are respectively applied to the two ends of the deformable structure 3, penetrating inside the cylindrical casing 2
  • a force F of longitudinal compression is exerted on the deformable structure 3 by means of the two support pieces 4
  • the force F is applied to each of the two parts 4 at the two ends of the housing 2
  • the deformable structure 3 is housed between the cable and the housing 2 with a certain radial clearance When it is stressed in compression by the force F, it expands radially so as to be pressed inwards against the cable 1 and outwards against the cylindrical housing 2 It thus provides friction between the cable e 1 and the housing 2 to which the element to be attached is attached If the effort F of axial compression is sufficient, and if the structure 3 has an appropriate shear strength, this friction makes it possible to achieve the desired attachment, preventing longitudinal
  • the cable 1 is constituted by a set of juxtaposed strands 6
  • Each strand 6 can itself be composed of several elementary wires
  • the deformable structure 3 has a shape complementary to the volume situated between the periphery of the cable and the inner face of the housing 2 This shape can be obtained by molding the deformable structure 3, or by deformation of an elastomer sleeve of original cylindrical shape.
  • the strands 6 constituting the cable 1 are not not juxtaposed, but spaced from each other
  • the elastomeric material of the deformable structure 3 is also found in the intervals between the strands 6.
  • the cable 1 is constituted by a solid metal wire, of cylindrical section.
  • the deformable structure 3 can then simply have the shape of a cylindrical sleeve.
  • the cable 1 is constituted by a strand composed of seven twisted metal wires 7, protected by a plastic sheath 8, with an adhesive material 9, for example an elastomer, between the wires 7 and the sheath 8.
  • an adhesive material 9 for example an elastomer
  • Such a strand is described in European patent application 0 855 471.
  • the deformable cylindrical sleeve 3 then bears against the sheath 8 of the strand. The friction of this sleeve 3 on the housing 2 and the sheath 8 provides the desired fixing, together with the adhesion of the material 9 to the wires 7 and the sheath 8.
  • the housing 2 is a single piece of generally cylindrical shape.
  • the base of this cylindrical shape is circular in the examples shown, but it should be noted that it could also be different, in particular polygonal.
  • the fact that the housing 2 is a single piece allows it to be of relatively light constitution for a fixing resistant to a given load, in particular lighter than if it were formed by assembling several shells, in the manner of conventional collars. In certain configurations, the housing could however be an assembly of several parts.
  • FIG. 6 shows that the box 2a to which the element to be fixed is attached may only surround the cable 1 partially.
  • the cable 1 is surrounded over approximately 240 °, which allows the housing 2a to be put in place without having to be threaded beforehand on the cable 1, which can facilitate mounting in certain cases.
  • Flanges 2b directed inwards are located at the ends of the perimeter of the housing to ensure the maintenance of the deformable structure between the cable and the housing.
  • FIG. 6 also shows that the deformable structure 3 can consist of several elements 3a, 3b arranged around the cable 1.
  • Figures 7 and 8 show a possible embodiment of the means for transmitting the longitudinal compression in the case of a cable having a structure of the type shown in Figure 3.
  • the deformable structure 3 consists of a block of elastomeric material traversed by seven cylindrical channels 11 of diameter slightly greater than the diameter seven strands 6 constituting the cable, and by three other cylindrical channels 12 distributed symmetrically over the section of the housing and intended to receive three threaded rods 13 of slightly smaller diameter.
  • the threaded rods 13 pass through corresponding holes provided in the support pieces 4.
  • the rods 13 protrude at the two ends of the housing 1, where they receive nuts 14. The tightening of these nuts puts the rods 13 under tension so as to exert longitudinal compression on the deformable structure 3.
  • the deformable structure 3 is supported on the inside of the housing 2 and comes to tighten the strands 6.
  • the threaded rods 13 could pass outside of the deformable structure 3, through the wall of the housing 2 or outside of it. These rods could also be replaced by other members working under tension, such as for example prestressing strands anchored at their ends by conical keys.
  • the deformable wedging structure comprises several (three in the example shown) sections of deformable material 3c, 3d, 3e arranged successively along the cable 1. The end sections 3c, 3e are subjected to compression by the support pieces 4, while rigid inserts 15 are placed between the adjacent sections. These inserts 15 extend radially between the cable and the housing.
  • the inserts 15 and the support pieces 4 have radial clearances relative to the cable 1, adjusted so that the latter follows a constant or substantially constant radius of curvature when it is supported on these inserts, in order to minimize the unwanted curvatures.
  • the longitudinal compression force is applied to only one side of the housing 16.
  • the deformable structure 3 is retained by a portion integral with the housing 16, such that for example a flange 17 directed inwards.
  • the support piece 18, in the form of a ring resting on the deformable structure 3 has a flange 19 directed towards the exterior and provided with holes receiving bolts 21 fixed to the housing. The tightening of nuts 22 on the bolts 21 then makes it possible to compress the structure 3 between the flange 17 and the support rings 18.
  • the fixing device shown in Figure 10 includes an adjusting member penetrating inside the housing 16 transversely to the direction of the cable.
  • This member consists of a screw 23 which can be made to penetrate more or less deeply into the housing 16 to vary the volume available for the deformable structure 3, which makes it possible to vary the tightening obtained.
  • the cable 1 consists, as indicated with reference to FIG. 5, of one or more strands protected by an individual sheath 8 of plastic material, for example of high density polyethylene (HDPE), and the deformable structure 3 is made of elastomer, for example neoprene.
  • HDPE high density polyethylene
  • An intermediate rigid layer 24 is disposed between the deformable structure 3 and the sheath 8 of the cable, to take account of the poor coefficient of friction between the HDPE and the neoprene.
  • This layer 24 can in particular be made of HDPE, the HDPE / HDPE coefficient of friction being better.
  • the intermediate layer 24 On its outer face, that is to say in the direction of the deformable structure 3, the intermediate layer 24 has reliefs transverse to the direction of the cable, such as ridges 25, in order to increase the friction.
  • FIG. 11 shows a variant of the embodiment according to FIG. 10, in which the rigid intermediate layer 26 ends, on the side of the internal rim 17 of the housing 16, by an external rim 26a.
  • the flanges 17 and 26a are in axial abutment against each other, and the deformable structure 3 is compressed longitudinally between the flange 26a and the support ring 18 which biases the end of the wedging structure in the direction of said flanges. opposite to that which is in abutment against the rim 26a.
  • This ensures the radial tightening between the housing 3 and the intermediate layer 26, the latter transmitting the tightening to the cable 1.
  • the only interface working in friction is that between the layer 26 and the cable 1, which makes it possible to eliminate any slippage problems that may arise on the surface of the deformable material.
  • Figures 12 and 13 show embodiments in which the longitudinal compression force applied to the deformable structure results from a transformation of the longitudinal component of the load C exerted on the cable by the element to be fixed.
  • the cable 1 is in an inclined position, and the load C is directed vertically.
  • an annular stop 27 is fixed on the cable 1, by exerting a moderate tightening on the latter.
  • the lower end of the deformable structure 3 is supported on this stop 27. and its upper end on an inner rim 28 secured to the housing 29.
  • the load C transmitted to the housing 29 by the element to be fixed has a longitudinal component C L directed from the upper end to the lower end of the deformable structure.
  • This component C L urges the flange 28 towards the deformable structure 3, which is compressed between the stop 27 and the flange 28.
  • the slip resistance offered by the device is greater than that provided for the single stop 27 attached to the cable.
  • the element to be fixed 31 is attached to a lever 32 articulated at its opposite end on a support 33 integral with the housing 34, the articulation axis A being horizontal and perpendicular to the cable 1.
  • a intermediate zone of the lever 32 is applied against a support piece 35 penetrating into the housing 34 where it exerts the longitudinal compression force at one end of the deformable structure, the opposite end of which abuts against a flange 36 integral with the housing 34 , as shown by the tearing of the housing in the figure.
  • This arrangement transmits the longitudinal component C L of the load to the deformable structure 3, with an amplification depending on the dimensions of the lever 32.
  • the casing 50 of generally cylindrical shape, is crossed by an axial frustoconical orifice 51.
  • a rib 52 is welded to the outside of the cylindrical housing 50 to receive a yoke fixed to the upper end of the hanger.
  • the cylindrical housing 50 further comprises two internal threads 53, 54 on either side of the frustoconical orifice 51.
  • the thread 53 is formed at the periphery of a cylindrical recess 55 formed above the frustoconical orifice 51 (to the left of Figure 13).
  • This orifice 55 receives the lower end of a sheath element 56, provided with a radial shoulder 57.
  • An externally threaded nut 58 bears against the shoulder 57 and cooperates with the thread 53 to connect the sheath element 56 to housing 50.
  • the thread 54 is formed at the periphery of another cylindrical recess 60 formed below the frustoconical orifice 51. This thread 54 receives a complementary external thread 61 formed at one end of another sheath section 62 in order to connect this sheath section 62 to the housing 50.
  • the sheath sections 56, 62 extend between two consecutive collars on the carrying cable.
  • the sheath sections 62 connected on the lower sides of the housings 50 have a diameter slightly greater than that of the sheath sections 56 connected on the upper sides of the housings.
  • These two sheath sections 56, 62 overlap over a certain length in the interval separating two collars. This telescopic overlap makes it possible to shorten the sheath between the collars to facilitate assembly, and allows differential expansions between the materials.
  • the frustoconical orifice 51 of the housing 50 receives a complementary frustoconical jaw 64 which wedges between the cable and the housing.
  • the jaw 64 can be made up of several distinct angular sectors, for example three in number.
  • the jaw 64 is biased by a nut 65 provided with an external thread cooperating with the thread 54.
  • the nut 65 is screwed into the recess 60 in order to push the jaw 64 towards the upper end of smaller diameter of the frustoconical orifice 51.
  • the jaw 64 is thus compressed longitudinally between its frustoconical interface with the housing 50 and its rear end urged by the nut 65.
  • the jaw 64 undergoes a longitudinal compression, controlled by the tightening of the nut 65, which results in a transverse tightening of the cable 1.
  • the housing can be fastened on the cable (or the cable in the housing), then put the assembly in place while maintaining the positioning of the components.
  • the longitudinal compression force increases due to the load transmitted by the housing 50 (to the right in FIG. 14), and the positioning is not modified.
  • the fastening device according to FIG. 14 is always in a safe condition, due to the self-wedging operation, even in cases where a slight upward movement of the hanger could occur.
  • the assembly is also self-wedging in case of accidental overload on the hanger.
  • the force transmission nut 65 is tightened by means of an appropriate tool, such as a lug wrench, to a predefined torque in order to ensure sufficient tightening between the cable 1 and the housing 50.
  • the clamping efficiency can be increased by filling the voids between the strands with curvilinear plastic inserts (see EP-A-0 789 110).
  • curvilinear plastic inserts see EP-A-0 789 110.
  • the frustoconical jaw 64 can be made of plastic, for example HDPE or polyamide, and the volume it occupies is confined.
  • the jaw 65 has a configuration capable of also preventing the creep of the material of the jaw.
  • connection pieces comprising the flanges 57 and the threads 61 are welded at their ends;
  • each housing 50 is precisely marked on the strands for the attachment of the lines 41 and / or the installation at the top of the pylons 40;
  • the sheath sections 56, 62, the nuts 58, 65, the jaws 64, the housings 50 and the optional shims 66 are threaded around the cable, in the appropriate order from one end of the cable or both;
  • Each housing 50 is brought to the location specified on the cable and after having engaged the jaw 64 in its orifice 51, it is pressed in by applying the required tightening by means of the nut 65; - after tightening the nut 65, the end of the sheath element is engaged
  • FIG. 15 schematically illustrates a suspension bridge having one or more carrying cables 1 equipped with fixing devices according to the invention.
  • the carrying cable 1 is anchored at the two ends of the bridge, and it passes over pylons 40.
  • Lines 41 are hung on the carrying cable to support the deck 42 of the bridge.
  • the lines 41 are fixed to the carrying cable at their upper ends which are attached to boxes 43 forming part of fixing devices of the type described above. These devices prevent the vertical lines 41 from sliding along the cable under the effect of the component parallel to the cable of the load exerted vertically by the deck 42.
  • the building element connected to the housing 43 may be directly an integral portion of the deck.
  • the carrying cable 1 is deflected at the top of the pylons 40, where the tensile force can be asymmetrical. It may therefore be necessary to block the cable to prevent it from sliding relative to the pylons. For this, installs at the top of the pylons 40 of the boxes 44 which surround the cable 1 to block the latter relative to the pylons as previously described.

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Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FIXATION ENTRE UN ELEMENT DE CONSTRUCTION ET UN CABLE DE STRUCTURE
La présente invention concerne le domaine de l'utilisation de câbles dans les ouvrages de construction
Elle trouve une application chaque fois qu'il est nécessaire de retenir un élément de construction par rapport à un câble de structure, ou encore le câble de structure par rapport à l'élément de construction, de façon à éviter leurs mouvements relatifs parallèlement à la direction du câble Le terme "câble de structure" tel qu'utilisé ici couvre également un faisceau ou groupe de câbles individuels sensiblement parallèles les uns aux autres, chaque câble individuel pouvant lui-même être composé d'un ou plusieurs brins élémentaires Le câble, ou les câbles individuels, peuvent être nus ou individuellement gainés, ou encore consister en un mélange de ces deux types Le câble peut éventuellement être contenu globalement dans une gaine de protection externe remplie d'un matériau adhérent Dans le cas d'un câble formé par un groupe de câbles individuels, ceux-ci peuvent être en contact direct les uns avec les autres, ou être espacés les uns des autres
L'invention peut notamment être mise en œuvre dans des ponts suspendus comportant un ou plusieurs câbles porteurs devant être immobilisés par rapport à certains éléments (sommets de pylône ), et auxquels doivent être attachés certains autres éléments (suspentes du tablier, portions solidaires du tablier )
L'invention peut également s'appliquer au domaine de la précontrainte, le câble de structure consistant alors en un câble mis en tension pour exercer des efforts de précontrainte sur un ouvrage en béton ou autre, et auquel certains éléments de l'ouvrage peuvent être fixés
Dans la zone de fixation, l'interface que le câble présente à son environnement est le plus souvent définie par des génératrices essentiellement parallèles à la direction longitudinale Dans ces conditions, pour empêcher les mouvements longitudinaux relatifs entre le câble et l'élément, on est amené à exercer sur le câble un effort de serrage transversal afin obtenir un frottement suffisant à l'interface
Ce serrage peut être obtenu à l'aide de mors à effet de coin, notamment pour réaliser les ancrages du câble de structure Dans le cas courant d'un câble à torons multiples, les mors sont installés individuellement autour des torons, ce qui implique que ceux-ci puissent être écartés les uns des autres, condition qui n'est pas toujours remplie en pratique.
Sinon, le serrage est habituellement exercé à l'aide de colliers comportant deux coquilles (ou davantage), sollicitées l'une vers l'autre au moyen de boulons ou analogues. L'intérieur des coquilles à une forme correspondant à l'interface extérieure du câble éventuellement complété par des inserts de remplissage.
Cette façon de procéder conduit à une transmission inhomogène des efforts de serrage sur la section du câble de structure, même s'il est possible de lutter contre cet inconvénient par un remplissage approprié de l'intérieur du collier (voir EP-A-0 789 110). Suivant la périphérie du câble, les zones voisines des intervalles séparant les coquilles tendent à être moins contraintes que les autres. Il en résulte que pour obtenir une valeur nominale de serrage, on doit appliquer un excès de serrage, d'une manière indésirable pour la fiabilité du dispositif et la bonne tenue du câble. Le long du câble, le collier transmet un effort maximal au niveau des boulons, qui doivent alors être multipliés si le collier est relativement long. D'autre part, l'application des contraintes transversales de serrage sur les coquilles nécessite que celles-ci aient une structure robuste et une épaisseur conséquente, ce qui confère une masse relativement importante au dispositif de fixation.
Dans le brevet allemand 869 977, il a été proposé de sécuriser la fixation d'une suspente au câble porteur d'un pont suspendu en ajoutant des mors à effet de coin aux deux extrémités d'un collier constitué de plusieurs coquilles serrées les unes contre les autres par des boulons. Cette sécurisation est toute relative puisque l'effet de coin est largement perdu en cas de perte de serrage des boulons d'assemblage des coquilles due au fluage ou à la fatigue. En outre, la distribution des efforts de serrage est mal maîtrisée en cas de resserrage de ces boulons. D'autre part, ce dispositif présente les problèmes d'encombrement et de poids habituellement posés par ce type de colliers.
Un autre inconvénient du collier décrit dans le brevet allemand 869 977 est que le serrage est effectué en déplaçant les mors l'un vers l'autre parallèlement au câble. Il en résulte un frottement important à la surface du câble, d'autant plus gênant que la face intérieure des mors doit être rugueuse pour bien agripper le câble. Ceci est déjà problématique avec des brins métalliques nus, et clairement inacceptable lorsque le câble ou ses brins constitutifs sont revêtus d'une gaine en matière plastique
Un but de la présente invention est de proposer un mode de fixation qui repartisse bien les efforts transmis au câble de structure
L'invention propose ainsi un dispositif de fixation entre un élément de construction et un câble de structure, comprenant un boîtier rigide relié à l'élément de construction et consistant en une pièce monobloc qui entoure complètement un tronçon du câble, une structure de coincement disposée entre le câble et le boîtier, et des moyens de transmission d'effort agencés pour exercer un effort de compression longitudinale, parallèlement au câble, sur la structure de coincement, la structure de coincement étant pressée contre le câble et le boîtier sous l'action de l'effort de compression longitudinale, de façon à offrir une résistance au mouvement du boîtier et de l'élément de construction parallèlement au câble
Le câble est agrippé par le frottement résultant des pressions de contact orthogonales générées par la compression longitudinale de la structure contenue entre le boîtier extérieur rigide et le câble qui le traverse
Les moyens de transmission d'effort permettent de contrôler la bonne tenue de la fixation et le positionnement précis du boîtier par rapport au câble Un effort minimal de compression pourra être appliqué avant le montage définitif du dispositif, ou lors de ce montage avant la mise en charge
La structure de coincement doit naturellement présenter une résistance suffisante à la compression et au cisaillement Son déplacement longitudinal lors de l'application de la compression se traduit par un serrage radial uniforme du câble Cette structure de coincement peut être composée d'éléments rigides tels que des clavettes tronconiques, qui génèrent l'effort de serrage lors de l'application de la compression axiale, du fait de la réaction exercée par l'orifice tronconique du boîtier dans lequel elles sont engagées De préférence, une extrémité seulement du boîtier présente un orifice tronconique recevant un mors tronconique sollicité en direction de l'extrémité opposée du boîtier Ainsi, lors de l'application de l'effort, le mors ne frotte pas sur le câble C'est plutôt le boîtier qui se déplace en direction de l'extrémité de plus grande section du mors pour le presser contre le câble sans endommager ce dernier
Une transmission homogène des efforts à l'interface entre la structure de coincement et le câble peut être encore facilitée lorsque la structure de coincement subit une certaine déformation au moment où les moyens de transmission d'effort exercent la compression longitudinale contrôlée.
Cette déformation peut consister en un fluage limité du matériau formant la structure de coincement, qui peut notamment avoir la forme d'un mors tronconique. Le fluage limité peut également intervenir au niveau du boîtier ou d'un insert disposé autour d'un mors tronconique rigide.
Selon une autre possibilité, la déformation est due au caractère intrinsèquement déformable de tout ou partie de la structure de coincement logée entre le boîtier et le câble. Cette structure peut alors comprendre un matériau élastique, un matériau granulaire, un matériau fibreux, ou encore un mélange de tels matériaux, et elle peut être réalisée en une ou plusieurs pièces. Elle a la propriété de se dilater dans la ou les directions orthogonales à la ou les directions de compression, soit par mouvement élastique intrinsèque soit par le mouvement des particules individuelles (fibreuses et/ou granulaires) les unes par rapport aux autres ou par rapport à un liant. La structure déformable présente une résistance au cisaillement assez importante lorsqu'elle est comprimée entre le boîtier et le câble, afin de s'opposer aux mouvements longitudinaux relatifs de ceux-ci.
Le boîtier sert d'appui pour la structure de coincement et de pièce de liaison avec l'élément à fixer au câble. C'est une pièce monobloc, par exemple cylindrique à base circulaire ou polygonale, qui entoure complètement un tronçon du câble. Ce boîtier peut-être réalisé en métal ou tout autre matériau suffisamment rigide. Il a l'avantage de pouvoir être de constitution relativement légère.
La compression longitudinale est transmise à la structure de coincement au moyen de plaques ou d'anneaux ou d'autres pièces prenant appui sur les surfaces d'extrémité de la structure de coincement. La compression peut être appliquée à une extrémité, l'autre étant en appui contre une butée solidaire du boîtier, ou aux deux extrémités de la structure de coincement, sur la totalité ou sur une partie seulement de la surface accessible.
Les moyens de transmission d'effort peuvent comprendre un ou plusieurs organes s'étendant parallèlement au câble, mis en tension par des moyens de serrage pour exercer l'effort de compression longitudinale aux extrémités de la structure de coincement. Ces organes de tension (boulons, torons de précontrainte ou tout autre organe approprié) peuvent passer à travers la structure de coincement, ou encore autour de celle-ci, à travers ou à l'extérieur du boîtier. Les moyens de transmission d'effort peuvent encore comprendre un écrou vissé dans un filetage solidaire du boîtier et appliqué contre une extrémité de la structure de coincement.
Dans une autre réalisation proposée ici, un dispositif de fixation entre un élément de construction et un câble de structure comprend un boîtier rigide relié à l'élément de construction et entourant le câble, une structure de coincement comprenant au moins un matériau déformable, disposée entre le câble et le boîtier, et des moyens de transmission d'effort agencés pour exercer un effort de compression longitudinale, parallèlement au câble, sur la structure de coincement, la structure de coincement étant pressée contre le câble et le boîtier sous l'action de l'effort de compression longitudinale, de façon à offrir une résistance au mouvement du boîtier et de l'élément de construction parallèlement au câble. Dans cette dernière réalisation, le boîtier n'est pas nécessairement monobloc, bien que ceci soit préféré. Les moyens de transmission d'effort peuvent être conformes à ceux précédemment évoqués. En variante, ils peuvent être agencés pour transformer une composante longitudinale de la charge exercée sur le câble par l'élément de construction en une compression longitudinale de la structure déformable.
D'autres aspects de l'invention se rapportent à un procédé tel qu'énoncés dans les revendications 25 à 30, utilisant un dispositif du type précédemment indiqué pour fixer un élément de construction à un câble de structure ou, symétriquement, un câble de structure à un élément de construction, et à un pont suspendu tel qu'énoncé dans la revendication 31 .
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma de principe, en coupe longitudinale, d'un dispositif de fixation selon la présente invention ;
- les figures 2 à 6 sont des schémas en coupe transversale de différents modes de réalisation du dispositif de la figure 1 ;
- la figure 7 est un schéma en coupe longitudinale, suivant le plan VII-VII indiqué sur la figure 8, d'un autre exemple de dispositif de fixation selon l'invention ;
- la figure 8 est un schéma en coupe transversale de ce dispositif, suivant le plan VIII-VIII indiqué sur la figure 7 ; - les figures 9 à 12 sont des schémas en coupe longitudinale d'autres exemples de dispositifs de fixation ,
- la figure 13 est un schéma en élévation d'une autre variante de réalisation , - la figure 14 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention , et
- la figure 15 est un schéma d'un pont suspendu selon l'invention
Les figures 1 et 2 montrent un dispositif de fixation installé autour d'un câble 1 , ou groupe de câbles L'élément à fixer est attaché, par des moyens appropriés non représentés, a un boîtier cylindrique 2
Une structure de coincement déformable 3 ayant, dans l'exemple représenté, la forme d'un manchon en élastomère, est placée autour du câble 1 à l'intérieur du boîtier cylindrique 2 Deux pièces d'appui 4, pouvant être en forme de bagues, sont respectivement appliquées aux deux extrémités de la structure déformable 3, en pénétrant à l'intérieur du boîtier cylindrique 2 Un effort F de compression longitudinale est exercé sur la structure déformable 3 par l'intermédiaire des deux pièces d'appui 4 Dans l'exemple représenté, l'effort F est appliqué sur chacune des deux pièces 4 aux deux extrémités du boîtier 2 La structure déformable 3 est logée entre le câble et le boîtier 2 avec un certain jeu radial Lorsqu'elle est sollicitée en compression par l'effort F, elle se dilate radialement de manière à se trouver pressée vers l'intérieur contre le câble 1 et vers l'extérieur contre le boîtier cylindrique 2 Elle procure ainsi un frottement entre le câble 1 et le boîtier 2 auquel est attaché l'élément à fixer Si l'effort F de compression axiale est suffisant, et si la structure 3 présente une résistance au cisaillement appropriée, ce frottement permet de réaliser la fixation souhaitée, empêchant les mouvements longitudinaux relatifs entre le câble 1 et le boîtier 2
Dans l'exemple de la figure 2, le câble 1 est constitué par un ensemble de brins juxtaposés 6 Chaque brin 6 peut lui-même être composé de plusieurs fils élémentaires La structure déformable 3 a une forme complémentaire du volume situé entre la périphérie du câble et la face intérieure du boîtier 2 Cette forme peut être obtenue en moulant la structure déformable 3, ou encore par déformation d'un manchon en élastomère de forme originale cylindrique Dans la variante de la figure 3, les brins 6 constitutifs du câble 1 ne sont pas juxtaposés, mais espacés les uns des autres La matière élastomère de la structure déformable 3 se trouve également dans les intervalles entre les brins 6.
Dans la variante de la figure 4, le câble 1 est constitué par un fil métallique plein, de section cylindrique. La structure déformable 3 peut alors avoir simplement la forme d'un manchon cylindrique.
Dans l'exemple de la figure 5, le câble 1 est constitué par un toron composé de sept fils métalliques torsadés 7, protégés par une gaine en matière plastique 8, avec un matériau adhérent 9, par exemple un élastomère, entre les fils 7 et la gaine 8. Un tel toron est décrit dans la demande de brevet européen 0 855 471. Le manchon cylindrique déformable 3 s'appuie alors contre la gaine 8 du toron. Le frottement de ce manchon 3 sur le boîtier 2 et la gaine 8 procure la fixation souhaitée, conjointement avec l'adhérence de la matière 9 sur les fils 7 et la gaine 8.
Dans les exemples des figures 2 à 5, le boîtier 2 est une pièce monobloc de forme générale cylindrique. La base de cette forme cylindrique est circulaire dans les exemples représentés, mais on notera qu'elle pourrait également être différente, notamment polygonale. Le fait que le boîtier 2 soit une pièce monobloc lui permet d'être de constitution relativement légère pour une fixation résistant à une charge donnée, notamment plus légère que s'il était formé par assemblage de plusieurs coquilles, à la manière des colliers conventionnels. Dans certaines configurations, le boîtier pourrait toutefois être un assemblage de plusieurs pièces.
La variante de réalisation de la figure 6 montre que le boîtier 2a auquel est attaché l'élément à fixer peut n'entourer le câble 1 que partiellement. Dans l'exemple représenté, le câble 1 est entouré sur environ 240°, ce qui permet la mise en place du boîtier 2a sans qu'il ait été nécessaire de l'enfiler préalablement sur le câble 1 , ce qui peut faciliter le montage dans certains cas. Des rebords 2b dirigés vers l'intérieur sont situés aux extrémités du périmètre du boîtier pour assurer le maintien de la structure déformable entre le câble et le boîtier. La figure 6 montre également que la structure déformable 3 peut consister en plusieurs éléments 3a, 3b agencés autour du câble 1.
Les figures 7 et 8 montrent une forme de réalisation possible des moyens de transmission de la compression longitudinale dans le cas d'un câble ayant une structure du type représenté sur la figure 3. Dans cet exemple, la structure déformable 3 consiste en un bloc de matériau élastomère traversé par sept canaux cylindriques 11 de diamètre légèrement supérieur au diamètre des sept brins 6 constitutifs du câble, et par trois autres canaux cylindriques 12 répartis symétriquement sur la section du boîtier et destinés à recevoir trois tiges filetées 13 de diamètre légèrement inférieur. Les tiges filetées 13 traversent des trous correspondants prévus dans les pièces d'appui 4. Les tiges 13 dépassent aux deux extrémités du boîtier 1 , où elles reçoivent des écrous 14. Le serrage de ces écrous met en tension les tiges 13 de manière à exercer la compression longitudinale sur la structure déformable 3. Sous l'effet de cette compression, la structure déformable 3 prend appui sur l'intérieur du boîtier 2 et vient serrer les brins 6. En variante, les tiges filetées 13 pourraient passer à l'extérieur de la structure déformable 3, à travers la paroi du boîtier 2 ou à l'extérieur de celui-ci. Ces tiges pourraient encore être remplacées par d'autres organes travaillant en tension, comme par exemple des torons de précontrainte ancrés à leurs extrémités par des clavettes coniques. Dans la réalisation avantageuse de la figure 9, la structure de coincement déformable comprend plusieurs (trois dans l'exemple représenté) tronçons en matériau déformable 3c, 3d, 3e disposés successivement le long du câble 1. Les tronçons d'extrémités 3c, 3e sont sollicités en compression par les pièces d'appui 4, tandis que des inserts rigides 15 sont placés entre les tronçons adjacents. Ces inserts 15 s'étendent radialement entre le câble et le boîtier. Il peuvent notamment être en forme d'anneaux. Ils ont pour rôle de limiter le fluage du matériau déformable de la structure de coincement depuis le côté du câble 1 où sont appliquées les charges transversales vers le côté opposé. Ils procurent un appui pour le câble 1 si un tel fluage se produit, et une fois que cet appui est réalisé, le fluage cesse puisque le matériau déformable n'est quasiment plus sollicité transversalement. Avantageusement, les inserts 15 et les pièces d'appui 4 présentent des jeux radiaux par rapport au câble 1 , ajustés pour que celui-ci suive un rayon de courbure constant ou sensiblement constant lorsqu'il prend appui sur ces inserts, afin de minimiser les courbures indésirables.
Dans le mode de réalisation de la figure 10, l'effort de compression longitudinale est appliqué sur un côté seulement du boîtier 16. À l'autre extrémité du boîtier, la structure déformable 3 est retenue par une portion solidaire du boîtier 16, telle que par exemple un rebord 17 dirigé vers l'intérieur. Du côté où le serrage est appliqué, la pièce d'appui 18, en forme de bague s'appuyant sur la structure déformable 3, présente un rebord 19 dirigé vers l'extérieur et pourvu de trous recevant des boulons 21 fixés au boîtier. Le serrage d'écrous 22 sur les boulons 21 permet alors de comprimer la structure 3 entre le rebord 17 et la bagues d'appui 18.
Le dispositif de fixation représenté sur la figure 10 comporte un organe de réglage pénétrant à l'intérieur du boîtier 16 transversalement à la direction du câble. Cet organe consiste en une vis 23 qu'on peut faire pénétrer plus ou moins profondément dans le boîtier 16 pour faire varier le volume disponible pour la structure déformable 3, ce qui permet de faire varier le serrage procuré. Dans l'exemple de la figure 10, le câble 1 consiste, comme indiqué en référence à la figure 5, en un ou plusieurs torons protégés par une gaine individuelle 8 en matière plastique, par exemple en polyéthylène à haute densité (PEHD), et la structure déformable 3 est en élastomère, par exemple en néoprène. Une couche rigide intermédiaire 24 est disposée entre la structure déformable 3 et la gaine 8 du câble, pour tenir compte du coefficient de frottement médiocre entre le PEHD et le néoprène. Cette couche 24 peut notamment être en PEHD, le coefficient de frottement PEHD/PEHD étant meilleur. Sur sa face extérieure, c'est-à-dire en direction de la structure déformable 3, la couche intermédiaire 24 présente des reliefs transversaux à la direction du câble, telles que des stries 25, afin d'augmenter le frottement.
La figure 11 montre une variante de la réalisation selon la figure 10, dans laquelle la couche rigide intermédiaire 26 se termine, du côté du rebord interne 17 du boîtier 16, par un rebord externe 26a. Les rebords 17 et 26a sont en butée axiale l'un sur l'autre, et la structure déformable 3 est comprimée longitudinalement entre le rebord 26a et la bague d'appui 18 qui sollicite en direction desdits rebords l'extrémité de la structure de coincement opposée à celle qui est en appui contre le rebord 26a. Ceci assure le serrage radial entre le boîtier 3 et la couche intermédiaire 26, cette dernière transmettant le serrage au câble 1. Dans cette variante, la seule interface travaillant en frottement est celle entre la couche 26 et le câble 1 , ce qui permet d'éliminer tout problème de glissement qui pourrait survenir à la surface de la matière déformable.
Les figures 12 et 13 montrent des réalisations dans lesquelles l'effort de compression longitudinale appliqué à la structure déformable résulte d'une transformation de la composante longitudinale de la charge C exercée sur le câble par l'élément à fixer. Dans les deux exemples représentés, le câble 1 est en position inclinée, et la charge C est dirigée verticalement. Dans l'exemple de la figure 12, une butée annulaire 27 est fixée sur le câble 1 , en exerçant un serrage modéré sur celui-ci. L'extrémité inférieure de la structure déformable 3 prend appui sur cette butée 27. et son extrémité supérieure sur un rebord intérieur 28 solidaire du boîtier 29. La charge C transmise au boîtier 29 par l'élément à fixer a une composante longitudinale CL dirigée de l'extrémité supérieure vers l'extrémité inférieure de la structure déformable. Cette composante CL sollicite le rebord 28 vers la structure déformable 3, qui se trouve comprimée entre la butée 27 et le rebord 28. Il est à noter que la résistance au glissement offerte par le dispositif est plus importante que celle fournie pour la seule butée 27 fixée au câble.
Dans le cas de la figure 13, l'élément à fixer 31 est attaché à un levier 32 articulé à son extrémité opposée sur un support 33 solidaire du boîtier 34, l'axe d'articulation A étant horizontal et perpendiculaire au câble 1. Une zone intermédiaire du levier 32 est appliquée contre une pièce d'appui 35 pénétrant dans le boîtier 34 où elle exerce l'effort de compression longitudinale à une extrémité de la structure déformable, dont l'extrémité opposée bute contre un rebord 36 solidaire du boîtier 34, comme le montre l'arrachement du boîtier sur la figure. Cet agencement transmet la composante longitudinale CL de la charge à la structure déformable 3, avec une amplification dépendant des dimensions du levier 32.
Dans le dispositif de fixation représenté sur la figure 14, le boîtier 50, de forme générale cylindrique, est traversé par un orifice tronconique axial 51. Dans le cas d'un collier d'accrochage de suspente, une nervure 52 est soudée à l'extérieur du boîtier cylindrique 50 pour recevoir une chape fixée à l'extrémité supérieure de la suspente.
Le boîtier cylindrique 50 comporte en outre deux filetages intérieurs 53, 54 de part et d'autre de l'orifice tronconique 51. Le filetage 53 est formé à la périphérie d'un évidement cylindrique 55 formé au-dessus de l'orifice tronconique 51 (vers la gauche de la figure 13). Cet orifice 55 reçoit l'extrémité inférieure d'un élément de gaine 56, pourvue d'un épaulement radial 57. Un écrou 58 fileté extérieurement prend appui contre l'épaulement 57 et coopère avec le filetage 53 pour raccorder l'élément de gaine 56 au boîtier 50.
Le filetage 54 est formé à la périphérie d'un autre évidement cylindrique 60 formé au-dessous de l'orifice tronconique 51. Ce filetage 54 reçoit un filetage extérieur complémentaire 61 formé à une extrémité supérieure d'un autre tronçon de gaine 62 afin de raccorder ce tronçon de gaine 62 au boîtier 50.
Les tronçons de gaine 56, 62 s'étendent entre deux colliers consécutifs sur le câble porteur. Les tronçons de gaine 62 raccordés sur les côtés inférieurs des boîtiers 50 ont un diamètre légèrement supérieur à celui des tronçons de gaine 56 raccordés sur les côtés supérieurs des boîtiers. Ces deux tronçons de gaine 56, 62 se chevauchent sur une certaine longueur dans l'intervalle séparant deux colliers. Ce chevauchement téiescopique permet de raccourcir la gaine entre les colliers pour faciliter le montage, et autorise des dilatations différentielles entre les matériaux.
On réalise ainsi une gaine protectrice du câble porteur qui se raccorde de façon continue au niveau des colliers, ce qui assure une protection fiable et une bonne esthétique d'ensemble. On obtient un autre avantage lorsqu'il est demandé qu'il soit possible de souffler de l'air sec dans la gaine d'un câble porteur de pont suspendu afin d'éliminer l'humidité : la réalisation de la figure 14 permet de réaliser aisément l'étanchéité requise au niveau des accrochages de suspentes tout en laissant l'air circuler, alors que ceci pose de sérieuses difficultés avec les colliers antérieurs constitués par boulonnage de plusieurs coquilles. L'orifice tronconique 51 du boîtier 50 reçoit un mors tronconique complémentaire 64 qui réalise le coincement entre le câble et le boîtier. Comme il est usuel, le mors 64 peut être constitué en plusieurs secteurs angulaires distincts, par exemple au nombre de trois. Vers le côté inférieur du boîtier 50, qui correspond à l'extrémité de plus grand diamètre de l'orifice et du mors tronconiques, le mors 64 est sollicité par un écrou 65 pourvu d'un filetage extérieur coopérant avec le filetage 54.
Avant l'accrochage de la suspente sur la plaque 52, l'écrou 65 est vissé dans l'évidement 60 afin d'enfoncer le mors 64 vers l'extrémité supérieure de plus petit diamètre de l'orifice tronconique 51. Le mors 64 se trouve ainsi comprimé longitudinalement entre son interface tronconique avec le boîtier 50 et son extrémité arrière sollicitée par l'écrou 65.
Au moment où ce serrage est exercé, le mors 64 subit une compression longitudinale, contrôlée par le serrage de l'écrou 65, qui se traduit par un serrage transversal du câble 1. En exerçant ce serrage, on peut solidariser préalablement le boîtier sur le câble (ou le câble dans le boîtier), puis mettre en place l'ensemble tout en conservant le positionnement des composants. Lorsque la charge est ensuite transmise par l'accrochage des suspentes, l'effort de compression longitudinale augmente du fait de la charge transmise par le boîtier 50 (vers la droite sur la figure 14), et le positionnement n'est pas modifié. En outre, le dispositif de fixation selon la figure 14 est toujours en condition de sécurité, du fait du fonctionnement auto-coinçant y compris dans les cas où il pourrait se produire un léger mouvement vers le haut de la suspente. Le montage est également auto-coinçant en cas de surcharge accidentelle sur la suspente. L'écrou de transmission d'effort 65 est serré au moyen d'un outil approprié, tel qu'une clé à ergots, à un couple prédéfini afin d'assurer un serrage suffisant entre le câble 1 et le boîtier 50.
Dans le cas d'un câble multi-torons, l'efficacité du serrage peut être augmentée en comblant les vides entre les torons au moyen d'inserts curvilignes en matière plastique (voir EP-A-0 789 110). Pour augmenter le coefficient de frottement entre les torons, et/ou entre les torons et le mors, on peut en outre placer un tissu de fibres de verre autour des torons.
Pour limiter le fluage du mors tronconique 64, celui-ci peut être réalisé en matière plastique, par exemple en PEHD ou en polyamide, et le volume qu'il occupe est confiné.
Une fois qu'on a exercé le serrage contrôlé avec l'écrou 65, on fait en sorte d'éviter les fluages supplémentaires du matériau du mors 64. Pour cela, on confine autant que possible le mors dans son logement tronconique. On peut notamment utiliser une cale 66, représentée à la partie supérieure de la figure 14, qu'on vient appliquer contre l'extrémité de plus petite section du mors 64 après le serrage, afin d'obturer cette extrémité et de prévenir l'excès de fluage de la matière du mors. Du côté opposé, l'écrou 65 a une configuration propre à éviter également le fluage de la matière du mors.
Pour assembler la structure porteuse d'un pont suspendu réalisé à l'aide de dispositifs de fixation selon la figure 14, on procède comme suit :
- on découpe les tronçons de gaine 56, 62, et on soude à leurs extrémités les pièces de raccordement comportant les rebords 57 et les filetages 61 ;
- on découpe à la longueur exacte les torons constitutifs du câble 1 ; - on marque précisément sur les torons la position de chaque boîtier 50 pour l'accrochage des suspentes 41 et/ou la pose au sommet des pylônes 40 ;
- on enfile autour du câble les tronçons de gaine 56, 62, les écrous 58, 65, les mors 64, les boîtiers 50 et les cales optionnelles 66, dans l'ordre approprié depuis une extrémité du câble ou les deux ;
- on amène chaque boîtier 50 à l'emplacement spécifié sur le câble et après avoir engagé le mors 64 dans son orifice 51 , on l'enfonce en appliquant le serrage requis au moyen de l'écrou 65 ; - après avoir serré l'écrou 65, on engage l'extrémité de l'élément de gaine
56 et la cale optionnelle 66 dans l'évidement 55, et on raccorde cet élément de gaine 56 au boîtier 50 au moyen de l'écrou 58 ; sur le côté opposé du boîtier 50, on engage également l'élément de gaine 62 en vissant son extrémité filetée 61 dans l'évidement 60 ; - après avoir mis en place tous les boîtiers de cette manière, on installe le câble en position sur les pylônes, et on procède aux ancrages des extrémités des torons puis à l'accrochage des suspentes. Grâce au dispositif de fixation utilisé, cette façon de procéder permet un assemblage précis et fiable de la structure porteuse. II est à noter que la même façon de procéder procure des avantages similaires de fiabilité et de précision lorsqu'on utilise un dispositif selon l'une des figures 1 à 11 , dans lequel une structure de coincement déformable est employée à la place d'un mors tronconique.
On réalise en outre un ensemble relativement esthétique grâce à la continuité de raccordement des tronçons de gaine 56, 62. On notera toutefois que cette gaine protectrice 56, 62 est optionnelle. Dans une autre réalisation, convenant notamment dans le cas d'une préfabrication totale, les tronçons de gaine s'étendent d'un seul tenant d'un collier à un autre, ce qui améliore l'étanchéité. La figure 15 illustre schématiquement un pont suspendu ayant un ou plusieurs câbles porteurs 1 équipés de dispositifs de fixation selon l'invention.
La câble porteur 1 est ancré aux deux extrémités du pont, et il passe sur des pylônes 40. Des suspentes 41 sont accrochées sur le câble porteur pour soutenir le tablier 42 du pont. Les suspentes 41 sont fixées au câble porteur à leurs extrémités supérieures qui sont attachées à des boîtiers 43 faisant partie de dispositifs de fixation du type précédemment décrit. Ces dispositifs empêchent les suspentes verticales 41 de coulisser le long du câble sous l'effet de la composante parallèle au câble de la charge exercée verticalement par le tablier 42. Dans le cas d'un pont suspendu ne comportant pas de suspente, l'élément de construction relié au boîtier 43 peut être directement une portion solidaire du tablier.
Le câble porteur 1 est dévié au niveau du sommet des pylônes 40, où l'effort de traction peut être dissymétrique. On peut donc être amené à bloquer le câble pour éviter qu'il coulisse par rapport aux pylônes. Pour cela, on installe en haut des pylônes 40 des boîtiers 44 qui entourent le câble 1 pour bloquer celui-ci par rapport aux pylônes comme précédemment décrit.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 Dispositif de fixation entre un élément de construction (40 41 ) et un câble de structure (1 ), comprenant un boîtier rigide (2 , 16 , 50) relié à l'élément de construction et entourant le câble, une structure de coincement (3 , 64) disposée entre le câble et le boîtier, et des moyens (4,13,14 17,18,21 ,22 , 65) de transmission d'effort agencés pour exercer un effort de compression longitudinale (F), parallèlement au câble, sur la structure de coincement, la structure de coincement étant pressée contre le câble et le boîtier sous l'action de l'effort de compression longitudinale, de façon à offrir une résistance au mouvement du boîtier et de l'élément de construction parallèlement au câble, caractérisé en ce que le boîtier est une pièce monobloc qui entoure complètement un tronçon du câble
2 Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la structure de coincement (3) comprend au moins un matériau déformable
3 Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la structure de coincement comprend plusieurs tronçons en matériau déformable (3c, 3d, 3e) disposés le long de la direction longitudinale et séparés par des inserts (15) s'étendant radialement entre le câble (1 ) et le boîtier (2)
4 Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la structure de coincement comprend un mors tronconique (64) engagé dans un orifice tronconique complémentaire (51 ) formé à l'intérieur du boîtier (50), et les moyens (65) de transmission d'effort sont appliqués contre l'extrémité de plus grande section du mors tronconique afin de solliciter le mors en direction de l'extrémité de plus petite section de l'orifice tronconique
5 Dispositif selon la revendication 4, dans lequel une extrémité seulement du boîtier (50) présente un orifice tronconique (51 ) recevant un mors (64) sollicité en direction de l'extrémité opposée du boîtier
6 Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le mors (64) est en matière plastique
7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, comprenant au moins une cale (66) appliquée contre l'extrémité de plus petite section du mors tronconique (64)
8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le boîtier est pourvu de moyens (53, 54) de raccordement continu d'une gaine extérieure (56, 62) entourant le câble (1 )
9 Dispositif selon la revendication 8, dans lequel lesdits moyens de raccordement comprennent d'une part un premier filetage intérieur (53) formé à une première extrémité du boîtier pour recevoir une extrémité d'un premier tronçon de gaine (56) et un ecrou fileté extérieurement (58) pour la fixation dudit premier tronçon de gaine au boîtier, et d'autre part un second filetage intérieur (54) formé à une extrémité opposée du boîtier pour recevoir une extrémité filetée extérieurement (61 ) d'un second tronçon de gaine (62)
10 Dispositif de fixation entre un élément de construction (40, 41 ) et un câble de structure (1 ), comprenant un boîtier rigide (2 , 16) relié à l'élément de construction et entourant le câble, une structure de coincement (3) disposée entre le câble et le boîtier, et des moyens (4,13,14 , 17,18,21 ,22) de transmission d'effort agencés pour exercer un effort de compression longitudinale (F), parallèlement au câble, sur la structure de coincement, la structure de coincement étant pressée contre le câble et le boîtier sous l'action de l'effort de compression longitudinale, de façon à offrir une résistance au mouvement du boîtier et de l'élément de construction parallèlement au câble, caractérisé en ce que la structure de coincement comprend au moins un matériau déformable
11 Dispositif selon la revendication 10, dans lequel structure de coincement (3) comprend un matériau élastique, un matériau granulaire et/ou un matériau fibreux
12 Dispositif selon la revendication 10 ou 11 , dans lequel la structure de coincement comprend plusieurs tronçons en matériau déformable (3c, 3d, 3e) disposés le long de la direction longitudinale et séparés par des inserts (15) s'étendaπt radialement entre le câble (1 ) et le boîtier (2)
13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les inserts (15) présentent un jeu radial par rapport au câble (1 ), ajusté pour que le câble suive un rayon de courbure sensiblement constant lorsqu'il prend appui sur lesdits inserts.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, comprenant au moins un organe de réglage (23) pénétrant à l'intérieur du boîtier (16) transversalement à la direction du câble, pour restreindre de manière réglable le volume disponible pour le matériau déformable de la structure de coincement (3).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel les moyens de transmission d'effort comprennent au moins un organe (13 ; 21 ) s'étendant parallèlement au câble (1 ), mis en tension par des moyens de serrage (14 ; 22) pour exercer l'effort de compression longitudinale aux extrémités de la structure de coincement (3).
16. Dispositif selon la revendication 15, dans lequel ledit organe (13) passe à travers la structure de coincement (3).
17. Dispositif selon la revendication 15, dans lequel ledit organe passe autour de la structure de coincement (3), à travers ou à l'extérieur du boîtier (2).
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel les moyens de transmission d'effort comprennent au moins un écrou (65) vissé dans un filetage (54) solidaire du boîtier (50) et appliqué contre une extrémité de la structure de coincement (64).
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel les moyens (27,28 ; 32,35,36) de transmission d'effort sont agencés pour transformer une composante longitudinale (CL) de la charge exercée sur le câble (1 ) par l'élément de construction en une compression longitudinale de la structure de coincement (3).
20. Dispositif selon la revendication 19, dans lequel les moyens de transmission d'effort comprennent une butée (27) fixée au câble, contre laquelle une première extrémité de la structure de coincement (3) prend appui, et une partie (28) solidaire du boîtier (29) prenant appui contre une seconde extrémité de la structure de coincement opposée à la première extrémité, la composante longitudinale (CL) de la charge exercée sur le câble par l'élément de construction étant dirigée de la seconde extrémité vers la première extrémité
21 Dispositif selon la revendication 19, dans lequel le boîtier (34) présente un rebord interne (35) contre lequel une première extrémité de la structure de coincement (3) prend appui, et dans lequel les moyens de transmission d'effort comprennent un levier (32) articulé sur une partie (33) solidaire du boîtier, par l'intermédiaire duquel l'élément de construction (31 ) est relié au boîtier, et un organe de transmission (35) prenant appui contre une seconde extrémité de la structure de coincement opposée à la première extrémité et sur lequel une portion du levier applique l'effort de compression longitudinale en réponse à la charge exercée par l'élément de construction
22 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 , dans lequel un tissu de fibres de verre est interposé entre le câble (1 ) et la structure de coincement et/ou entre des torons constitutifs du câble
23 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, dans lequel le câble (1 ) est protégé par au moins une gaine (8) en matière plastique, et dans lequel une couche rigide intermédiaire (24, 26) est disposée entre la structure de coincement (3) et la gaine du câble
24 Dispositif selon la revendication 23, dans lequel la structure de coincement (3) est déformable, et dans lequel la couche intermédiaire (24) présente, vers la structure de coincement déformable (3), des reliefs (25) transversaux à la direction du câble (1 )
25 Dispositif selon la revendication 23, dans lequel la couche rigide intermédiaire (26) est pourvue d'un rebord radial externe (26a) contre lequel est appliquée une première extrémité de la structure de coincement (3), dans lequel ledit rebord de la couche rigide intermédiaire est en butée axiale contre un rebord radial interne (17) du boîtier (16), et dans lequel les moyens de transmission d'effort comprennent des moyens (18, 19, 21 , 22) pour comprimer la structure de coincement en sollicitant en direction desdits rebords une seconde extrémité de la structure de coincement opposée à la première extrémité
26 Procédé de fixation d'un élément de construction (41 ) à un câble de structure (1 ), dans lequel on dispose autour du câble un boîtier rigide (2 , 16 , 50) destiné a transmettre au câble une charge de l'élément de construction, le boîtier rigide consistant en une pièce monobloc qui entoure complètement un tronçon du câble, on place une structure de coincement (3 , 64) entre le câble et le boîtier, et on comprime la structure de coincement longitudinalement, parallèlement au câble, avant d'appliquer la charge de l'élément de construction, afin que la structure de coincement soit pressée contre le câble et le boîtier de façon à offrir une résistance au mouvement du boîtier et de l'élément de construction parallèlement au câble
27 Procédé de fixation d'un câble de structure (1 ) a un élément de construction (40), dans lequel on dispose autour du câble un boîtier rigide (2 , 16 , 50) destiné à appliquer à l'élément de construction une charge transmise par le câble, le boîtier rigide consistant en une pièce monobloc qui entoure complètement un tronçon du câble, on place une structure de coincement (3 , 64) entre le câble et le boîtier, et on comprime la structure de coincement longitudinalement, parallèlement au câble, avant d'appliquer la charge, afin que la structure de coincement soit pressée contre le câble et le boîtier de façon à offrir une résistance au mouvement du câble par rapport au boîtier et à l'élément de construction
28 Procédé selon la revendication 26 ou 27, dans lequel la structure de coincement (3) comprend au moins un matériau déformable
29 Procédé selon la revendication 26 ou 27, dans lequel la structure de coincement comprend un mors tronconique (64) qu'on engage dans un orifice tronconique complémentaire (51 ) formé à l'intérieur du boîtier (50), et dans lequel on comprime longitudinalement le mors tronconique en appliquant à son extrémité de plus grande section un effort d'enfoncement en direction de l'extrémité de plus petite section de l'orifice tronconique 30 Procédé selon la revendication 29, dans lequel on engage un mors (64) par une extrémité seulement du boîtier (50), le mors étant sollicité en direction de l'extrémité opposée du boîtier
31 Procédé de fixation d'un élément de construction (41 ) a un câble de structure (1 ), dans lequel on dispose autour du câble un boîtier rigide (2 , 16) destiné à transmettre au câble une charge de l'élément de construction, on place entre le câble et le boîtier une structure de coincement (3) comprenant au moins un matériau déformable, et on comprime la structure de coincement longitudinalement, parallèlement au câble, avant d'appliquer la charge de l'élément de construction, afin que la structure de coincement soit pressée contre le câble et le boîtier de façon à offrir une résistance au mouvement du boîtier et de l'élément de construction parallèlement au câble
32 Procédé de fixation d'un câble de structure (1 ) à un élément de construction (40), dans lequel on dispose autour du câble un boîtier rigide (2 , 16) destiné à appliquer à l'élément de construction une charge transmise par le câble, on place entre le câble et le boîtier une structure de coincement (3) comprenant au moins un matériau déformable, et on comprime la structure de coincement longitudinalement, parallèlement au câble, avant d'appliquer la charge, afin que la structure de coincement soit pressée contre le câble et le boîtier de façon à offrir une résistance au mouvement du câble par rapport au boîtier et à l'élément de construction
33 Pont suspendu, comprenant au moins un câble porteur (1 ) et des éléments de construction pour soutenir un tablier du pont, certains au moins des éléments de construction (40,41 ) étant fixés par rapport au câble porteur au moyen de dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 25
34 Pont suspendu selon la revendication 33, dans lequel les éléments de construction fixés par rapport au câble porteur (1 ) au moyen desdits dispositifs comprennent des sommets de pylônes (40) du pont où le câble porteur est dévié, et/ou des suspentes (41 ) reliées au tablier du pont, et/ou des portions du tablier du pont
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