L'invention trouve une application importante mais non exclusive dans le domaine des ponts suspendus. Il s'agit alors d'accrocher à un câble porteur du pont, formé par un ou plusieurs faisceaux de brins, des suspentes transmettant la charge du tablier.

Cet accrochage est généralement réalisé au moyen de colliers formés chacun de plusieurs coquilles qui sont serrées autour du câble par moyens tels que des boulons, chaque suspente étant fixée à l'une des coquilles de son collier. L'application de l'effort de serrage sur le collier permet au câble porteur de reprendre par frottement les composantes tangentielles des efforts transmis par les suspentes.

Dans le brevet français 2 739 113, il a été suggéré de constituer le câble porteur à partir d'un faisceau de torons"cohérents". Chaque toron cohérent comporte un toron proprement dit, formé d'un assemblage toronné de sept fils métalliques ou davantage, enrobé d'un matériau élastomère adhérent et entouré par une gaine individuelle en matière plastique, le toron et le matériau élastomère remplissant l'espace intérieur de la gaine individuelle.

Cette structure de toron limite l'intensité requise pour le serrage, ce qui améliore la fiabilité du système.

La demande de brevet européen 0 789 110 décrit l'insertion, au sein d'un câble constitué de torons individuellement protégés (par exemple de torons cohérents), d'éléments de remplissage placés au droit des colliers d'accrochage et venant combler les interstices à

section en forme de triangle curviligne formés entre les gaines individuelles des torons assemblés.

Cette disposition assure une transmission plus homogène des efforts de serrage des colliers aux brins en tension. Au niveau des colliers, le câble porteur est contenu dans une enveloppe tubulaire en matière plastique, avec des éléments déformables interposés entre l'enveloppe et le faisceau de brins. Cet ensemble subit un écrasement instantané lors du serrage des colliers, ainsi qu'un écrasement différé sous l'effet du fluage des matériaux, généralement plastiques, formant l'enveloppe, les éléments déformables et/ou les éléments de remplissage.

Dans le cas représentatif d'un collier de diamètre intérieur 400 mm, le tassement différé de cet ensemble sous l'effet du fluage est typiquement de l'ordre de 1 mm.

Cette valeur peut provoquer un desserrage du collier, dont les conséquences peuvent tre désastreuses. Il en résulte de fréquentes interventions pour vérifier l'état de serrage des colliers et procéder aux resserrages requis.

La présente invention a pour but d'améliorer le serrage des colliers d'accrochage sur un câble de structure.

L'invention propose ainsi un dispositif d'accrochage d'un élément transmetteur de charge sur un câble, comprenant un collier formé d'au moins deux coquilles et des moyens de serrage du collier autour du câble, au moins une des coquilles comportant des moyens de liaison avec l'élément transmetteur de charge. Le câble comporte un ensemble de brins tendus contenus dans une matrice au droit du collier, une partie au moins de la matrice étant en une matière plastique susceptible de fluer sous l'action des moyens de serrage. Selon l'invention, les moyens de serrage comprennent des éléments de serrage de forme allongée transmettant un effort de serrage aux coquilles du collier et contraints de façon à présenter une déformation élastique longitudinale sensiblement supérieure au tassement maximal par fluage de la matrice.

Les éléments de serrage précontraints procurent en quelque sorte une réserve de déformation permettant d'absorber le tassement de l'ensemble situé sous le collier sous l'effet du fluage. En prévoyant que l'allongement élastique de ces éléments de serrage soit largement plus grand que le tassement prévisible du câble par fluage (typiquement au moins cinq fois plus grand), on garantit que le serrage sera maintenu à une valeur contrôlable et proche de la valeur initiale.

Dans des modes de réalisation préférés du dispositif selon l'invention : -chaque brin tendu du câble consiste en un toron enrobé d'un matériau élastomère adhérent et entouré par une gaine individuelle en matière plastique, le toron et le matériau élastomère remplissant l'espace intérieur de la gaine individuelle (toron cohérent) ; -la matrice comprend des inserts de section en forme de triangle curviligne placés pour combler, au droit du collier, les interstices de forme complémentaire qui se trouvent entre les gaines individuelles des brins assemblés en faisceau, ainsi qu'éventuellement des éléments en élastomère disposés à la périphérie du faisceau de brins, et une enveloppe tubulaire en matière plastique entourant les éléments élastomères, sur laquelle les coquilles du collier prennent appui.

-l'élément de serrage de forme allongée est une tige métallique dont au moins une extrémité présente un filetage pour recevoir un écrou utilisé pour la contraindre, ou encore un câble tendu dont au moins une extrémité est bloquée à l'aide d'un mors d'ancrage.

-l'élément de serrage de forme allongée est logé dans au moins un tube entretoise rempli d'un matériau protecteur tel qu'une cire pétrolière, une graisse ou une résine.

Un second aspect de la présente invention se rapporte à un pont suspendu, comprenant au moins un câble porteur ancré à ses deux extrémités et un tablier suspendu au câble porteur par l'intermédiaire de suspentes, certaines au moins des suspentes étant accrochées au câble porteur au moyen de dispositifs d'accrochage tels que définis ci-dessus.

Avantageusement, le dispositif d'accrochage présente une portion qui dépasse sensiblement au-dessus du câble porteur et qui contient un élément de serrage contraint, l'extrémité supérieure de ladite portion étant munie de moyens de fixation d'une main courante pour la circulation de personnels le long du câble porteur du pont.

Un autre aspect de la présente invention se rapporte à un procédé d'accrochage d'un élément transmetteur de charge sur un câble, au moyen d'un collier formé d'au moins deux coquilles, le câble comportant un ensemble de brins tendus contenus dans une matrice au droit du collier, une partie au moins de la matrice étant en une matière plastique susceptible de fluer sous l'action d'un serrage exercé sur le collier. Dans ce procédé, on serre les coquilles du collier autour du câble à l'aide d'éléments de serrage de forme allongée qu'on contraint de façon qu'ils présentent une déformation élastique longitudinale sensiblement supérieure au tassement maximal par fluage de la matrice.

Le procédé comprend avantageusement une étape d'application simultanée des contraintes aux éléments de serrage de forme allongée au moyen d'un système hydraulique, et une étape de blocage des éléments de serrage de forme allongée en position contrainte. Ceci permet d'équilibrer les efforts sur l'ensemble des éléments de serrage d'un mme collier, et évite de soumettre les éléments à des efforts individuels de serrage générateurs de torsion.

Dans des modes d'exécution particuliers du procédé : -on effectue les étapes d'application simultanée

des contraintes et de blocage en position contrainte après avoir installé le collier autour du câble, ainsi que lors d'opérations ultérieures de contrôle et de resserrage ; -l'étape d'application simultanée des contraintes comprend une première phase pendant laquelle le système hydraulique exerce un excès de contrainte, suivie par une seconde phase dans laquelle on réduit les contraintes appliquées avant de procéder à l'étape de blocage.

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 une vue schématique générale d'un pont suspendu selon l'invention ; -la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un des torons cohérents d'un câble porteur du pont suspendu de la figure 1 ; -la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant l'agencement de tels torons dans le câble porteur au niveau d'un collier d'accrochage de suspente ; -les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale de deux formes de réalisation de dispositifs d'accrochage selon l'invention ; -la figure 6 est un schéma illustrant une manière d'exercer la précontrainte sur les éléments de serrage de tels dispositifs ; et -la figure 7 montre schématiquement une variante de moyens de serrage du collier.

Le pont suspendu représenté à titre d'exemple sur la figure 1 comporte classiquement un tablier 1, deux pylônes 2, deux câbles porteurs parallèles 3, dont un seul est visible sur le dessin, et un ensemble de suspentes 4 accrochées aux câbles 3 au moyen de colliers respectifs 10, et qui portent le tablier 1 en transmettant sa charge aux câbles porteurs 3. Les câbles porteurs 3 sont tendus

entre deux ancrages au sol 5 aux deux extrémités du pont et ils sont soutenus par les pylônes 2. Comme représenté, les câbles porteurs 3 peuvent tre discontinus au droit des pylônes 2, avec ancrage sur ces pylônes.

Chaque câble porteur 3 est réalisé par assemblage de torons individuellement protégés 6 du type représenté sur la figure 2.

Chacun des ces torons est constitué de plusieurs fils d'acier torsadés 7, éventuellement galvanisés, qui sont ici au nombre de sept et qui sont noyés dans un élastomère 8 tels que du polybutadiène ou analogue.

L'élastomère 8 est lui-mme recouvert par une gaine extérieure 9 de matière plastique flexible qui peut tre une polyoléfine, notamment du polyéthylène haute densité (PEHD) ou encore un polyamide. L'élastomère 8 adhère sur les fils torsadés 7 constituant le toron proprement dit, par adhérence de surface et par adhérence de forme. Cet élastomère 8 est en outre adhérisé avec la gaine individuelle 9 en PEHD. Pour davantage de détails sur la réalisation de ce toron cohérent 6, on pourra se reporter au brevet français 2 739 113.

La gaine individuelle 9 fait corps avec les fils d'acier 7 du toron, de sorte que les efforts appliqués à cette gaine parallèlement à l'axe du toron 6 sont convenablement transmis aux fils d'acier 7.

La figure 3 montre la structure d'un câble porteur 3 constitué par un faisceau de trente-sept torons cohérents 6. Vus en coupe transversale, ces torons 6 sont agencés selon une maille hexagonale, et définissent entre eux des interstices en forme de triangle curviligne.

Au droit des colliers 10, le faisceau de torons est logé dans une enveloppe tubulaire formée en réunissant deux coquilles hémicylindriques 12 en matière plastique telle qu'un PEHD. Entre le faisceau hexagonal de torons et la face interne de l'enveloppe 12, des éléments en élastomère 13 sont disposés pour maintenir en place le faisceau dans l'enveloppe et pour transmettre au faisceau

les efforts de serrage exercés par les colliers d'accrochage 10.

Des inserts 14 en matière plastique, par exemple en PEHD sont placés dans les interstices en forme de triangle curviligne définis entre les gaines individuelles 9 des torons 6 de manière à combler ces interstices au niveau des colliers 10. Les inserts 14 assurent une bonne répartition des efforts de serrage entre les différents torons cohérents 6, comme expliqué dans la demande de brevet européen 0 789 110.

Ainsi, au droit des colliers 10, le faisceau de toron 6 est contenu dans une matrice constituée par l'enveloppe tubulaire 12, les éléments élastomères 13 et les inserts 14.

Cette matrice est susceptible de se tasser par fluage sous l'action du serrage exercé par les colliers 10. Comme indiqué précédemment, une valeur typique de ce tassement pour un câble de diamètre 400 mm est de 1 mm. Si les colliers sont serrés de façon classique par des boulons en acier de module d'Young 20000 kg/mm2, de longueur active 150 mm, avec une contrainte de tension de 50 kg/mm2, l'allongement élastique de ces boulons est de 150x50/20000 = 0,375 mm, ce qui est insuffisant au regard du tassement de 1 mm auquel on peut s'attendre. On voit donc que le fluage différé de la matrice contenant le câble au droit des colliers fait disparaître le serrage initialement appliqué.

Pour éviter cet inconvénient, on peut utiliser un dispositif d'accrochage tel que celui représenté sur la figure 4. Le collier 10 est formé de deux coquilles hémicylindriques 10a, 10b (ou davantage), qui prennent appui sur l'enveloppe tubulaire 12 du câble. Le collier comporte, par exemple sur sa coquille inférieure lOb, un organe de liaison 15 permettant le raccordement avec articulation de l'extrémité supérieure de la suspente 4.

Au niveau du plan médian, où elles se font face avec un petit intervalle, les coquilles 10a, 10b sont

pourvues de prolongements latéraux 16a, 16b dans lesquels sont formés des trous pour le passage d'éléments de serrage 17.

Les éléments de serrage 17 ont une forme allongée.

Ils peuvent tre au nombre de quatre ou davantage pour chaque collier 10.

Chaque élément de serrage 17 est enfilé dans deux tubes entretoises 18a, 18b, l'un prenant appui contre un prolongement latéral 16a de la coquille supérieure 10a, et l'autre prenant appui contre un prolongement latéral 16b de la coquille inférieure lOb.

Les tubes entretoises 18a, 18b peuvent faire corps avec les coquilles 10a, lOb, ou constituer des pièces séparées. Chaque coquille 10a, 10b peut tre pourvue de nervures 19 dans des plans transversaux à la direction du câble, pour soutenir les tubes entretoises 18a, 18b.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, les éléments de serrage 17 de forme allongée consistent en des tiges métalliques, dont la section peut tre de l'ordre du dixième de la section intérieure du tube entretoise, et dont les extrémités 20 sont filetées. Un écrou 21 est vissé sur chaque extrémité filetée 20 et prend appui sur l'extrémité du tube entretoise correspondant 18a, 18b à l'opposé du prolongement latéral 16a, 16b de la coquille.

Ces écrous 21 sont serrés de façon à maintenir une précontrainte sur les tiges métalliques 17. Cette précontrainte est telle que les tiges 17 subissent une déformation élastique longitudinale supérieure au tassement maximal par fluage de la matrice contenant les torons au droit du collier. Cette déformation ou allongement élastique dépasse de préférence cinq fois le tassement maximal par fluage de la matrice.

En choisissant pour réaliser les tiges 17 un acier de module d'Young de l'ordre de 20000 kg/mm2 et pouvant supporter des contraintes de tension de 120 kg/mm2 (valeur courante dans les applications de la précontrainte), on pourra ainsi prévoir d'utiliser de telles tiges 17 dont la

longueur serait de l'ordre de 1 m, conduisant à un allongement élastique de l'ordre de 1000x120/20000 = 6 mm.

On voit alors que le tassement typique de 1 mm sous l'effet du fluage ne fait perdre que 16% de 1'effort de serrage initialement appliqué.

Dans le dispositif de serrage représenté sur la figure 4, l'agencement général des moyens de serrage est symétrique de part et d'autre du plan médian du collier.

Les tubes entretoises 18a, 18b peuvent alors avoir une longueur de l'ordre de 50 cm.

Dans la variante de réalisation de la figure 5, il y a un seul tube entretoise 18 pour chaque tige précontrainte 17. L'écrou inférieur 21 prend appui directement sur le prolongement latéral 16b de la coquille inférieure lOb, tandis que le tube entretoise 18, dont la longueur est de l'ordre de 1 m, prend appui sur le prolongement 16a de la coquille supérieure 10a.

La figure 5 montre en outre une plate-forme 25 prévue au-dessus du câble porteur 3 pour permettre la circulation de personnels le long du câble. Cette plate- forme 25 peut notamment tre fixée sur les coquilles supérieures 10a des colliers. Le fait que les tubes entretoises 18 et les tiges précontraintes 17 dépassent d'environ 1 m au-dessus du câble porteur 3 permet de fixer à leurs extrémités supérieures des organes tels que des anneaux 26 permettant d'installer une main courante pour les personnels circulant sur la plate-forme. Ces organes 26 sont par exemple vissés sur les extrémités filetées 20 des tiges 17 dépassant au-dessus des écrous 21.

La figure 6 illustre une manière avantageuse d'exercer la précontrainte sur les tiges de serrage 17.

Après installation des coquilles 10a, 10b sur le câble 3, les tubes entretoises 18 (ou 18a, 18b) sont mis en place, ainsi que les écrous supérieurs et inférieurs 21, qui ne sont pas serrés à ce stade.

Une plaque 28 dans laquelle des trous 29 sont ménagés au niveau des extrémités supérieures 20 des tiges

17 est installée au-dessus de l'ensemble de façon que les extrémités 20 des tiges 17 dépassent à travers les trous 29. Un écrou 30 est alors vissé sur chacune des extrémités filetées 20 dépassant au-dessus de la plaque 28. Un système hydraulique 31 pouvant consister en un ou plusieurs vérins, est disposé entre la face supérieure de la coquille 10a et la face inférieure de la plaque 28. Un agencement similaire (plaque 28, écrous 30 et système hydraulique 31) peut éventuellement tre disposé symétriquement sous la coquille inférieure 10b du collier.

Dans une première étape, le système hydraulique 31 est alimenté de façon à exercer un effort F qui met en tension les tiges 17, dont l'extrémité supérieure 20 est soulevée par l'écrou 30 sollicité par la plaque 28.

Lorsque 1'effort nominal F est appliqué, ou lorsque la déformation requise des tiges 17 est obtenue, les écrous supérieurs 21 sont amenés au contact de l'extrémité supérieure des tubes entretoises 18, ce qui bloque les tiges 17 en position contrainte. On peut alors désactiver le système hydraulique 31, démonter les écrous provisoires 30 et la plaque 28, et enlever le système hydraulique 31.

Cette façon d'exercer le serrage évite d'exercer des torsions sur les tiges 17, et permet un bon équilibrage des efforts entre les différentes tiges 17 utilisées pour serrer le mme collier.

Dans l'étape où le système hydraulique 31 est alimenté, il est possible de commencer par appliquer un excès de serrage initial, c'est-à-dire un effort F supérieur à l'effort nominal, afin de réaliser un fluage plus rapide de la matrice contenant le faisceau de torons.

Cet excès de serrage initial est supprimé après une durée pouvant tre de quelques heures. L'effort nominal est alors appliqué avant de bloquer les tiges au moyen des écrous 21.

La méthode de serrage décrite ci-dessus à l'aide de la plaque 28, des écrous 30 et du système hydraulique 31 peut tre appliquée au moment de l'installation des

colliers 10, mais également lors d'opérations ultérieures de contrôle et, éventuellement, de resserrage. Ces opérations n'ont néanmoins pas besoin d'tre aussi fréquentes que si les éléments de serrage 17 n'étaient pas précontraints conformément à l'invention.

La figure 7 montre une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle les éléments de serrage de forme allongée ne sont pas des tiges filetées, mais des câbles 37 constitués d'un ou plusieurs torons (un seul dans l'exemple représenté).

Le toron 37 est logé dans le tube entretoise 18, et son extrémité supérieure 38 est bloquée par un mors d'ancrage 39 de forme générale tronconique composé de plusieurs clavettes. Le côté extérieur du mors d'ancrage 39 prend appui contre une surface tronconique complémentaire d'un orifice 40 ménagé dans une douille 41.

En dessous de la portion pourvue de l'orifice 40, la douille 41 présente un prolongement fileté 42 sur lequel l'écrou de serrage 21 vient en prise.

Comme le montre la figure 7, la douille 41 présente, entre sa portion filetée 42 et sa portion comprenant l'orifice tronconique 40, un épaulement contre lequel vient s'appuyer la plaque 28 utilisée pour mettre en tension les éléments de serrage 37. Lorsque cette plaque 28 est sollicitée par la force F exercée par le système hydraulique 31, la douille 41 est soulevée, ce qui agrippe fermement le mors d'ancrage 39 sur le toron 37. Une fois que l'effort requis est appliqué, l'écrou 21 est descendu le long de la portion filetée 42 pour venir en appui sur l'extrémité supérieure du tube entretoise 18.

L'extrémité inférieure du toron 37 peut également tre ancrée à l'aide d'un mors 39, ou simplement bloquée à l'aide d'une protubérance formée par filage ou matriçage à l'extrémité du toron.

Comme le montre la figure 7, le tube entretoise 18 contenant le toron 37 est avantageusement rempli d'un matériau protecteur 44 pouvant tre une cire pétrolière,

une graisse, ou encore une résine. Un tel matériau protecteur 44 peut également tre prévu dans le cas où l'élément de serrage de forme allongée est d'un autre type, comme par exemple une tige filetée 17.

Bien qu'on ait décrit l'invention dans son application préférée aux ponts suspendus, on comprendra qu'elle est applicable à d'autres structures utilisant des câbles sollicités transversalement.