Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
PROCEDE D'EDIFICATION D'UN OUVRAGE EN ELEMENTS
PREFABRIQUES EN BETON ET OUVRAGE ASSOCIE
L'invention concerne un procédé d'édification d'un ouvrage en
éléments préfabriqués en béton et un ouvrage associé.
Dans ce domaine, il importe de réduire autant que possible le temps
d'édification d'ouvrages en éléments préfabriqués en béton.
En ce sens, des systèmes et procédés ont déjà été développés.
CA2 762 305 présente un mât d'éolienne en béton précontraint
composé de fûts de colonne liés deux à deux par un joint transversal, chaque
fût étant formé de pièces préfabriquées formant portions de cylindre liées
entre
elles par des joints longitudinaux. Le joint transversal est mis sous tension
au
moyen de câbles d'acier de haute résistance insérés dans des conduits
pratiqués dans la paroi des fûts et débouchant au niveau de leurs extrémités
dans des élargissements des parois intérieures des fûts, pour une jonction par
fixation par voie humide ancrée par chevauchement, une fixation vissée ou une
fixation par post-tension sur chantier pendant les opérations d'édification.
Les
câbles assurent la continuité de la précontrainte dans tous les fûts du mât.
WO 2006/111597 Al enseigne d'utiliser des pièces préfabriquées en
béton renforcé pour construire le mât d'éolienne. Ces pièces sont reliées
longitudinalement par post-tension au moyen de câbles de précontrainte
insérés dans des conduits préalablement formés dans la paroi des pièces ;
après l'application d'efforts sur les câbles, les conduits sont remplis de
mortier.
Les jonctions entre pièces utilisent en outre des méthodes préfabriquées
telles
qu'un joint tenon-mortaise.
WO 2008/031912 enseigne d'utiliser des panneaux préfabriqués avec
des connecteurs de cisaillement dans le joint longitudinal afin de transmettre
en
continue les forces tangentielles appliquées à l'ouvrage. Il nécessite
l'injection
et le durcissement du joint avant de poursuivre les opérations d'édification,
ce
qui provoque leur interruption.
Généralement, chaque joint transversal ou longitudinal entre deux
pièces est réalisé par son remplissage à l'aide d'un mortier humide à
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
2
durcissement rapide et haute résistance ou d'un mortier à grains de micro-
béton liés à des barres d'armature, et chaque joint transversal ou
longitudinal
doit avoir durci et avoir gagné en résistance avant de pouvoir assembler une
autre pièce à la structure. Cette méthode traditionnelle induit donc des
interruptions des opérations d'édification, chaque interruption pouvant
atteindre
24 heures (8 heures pour le durcissement, puis 16 heures pour l'accroissement
de la résistance), voire plus en fonction des conditions climatiques et/ou de
températures.
Dans ce contexte, la présente invention propose un procédé
d'édification d'un ouvrage en éléments préfabriqués en béton venant améliorer
la situation et un ouvrage associé.
La présente invention vise plus particulièrement à réduire le temps
d'édification d'un ouvrage composé d'éléments préfabriqués en béton,
notamment en extrayant du chemin critique relatif à l'édification la nécessité
d'attendre, entre deux opérations d'assemblage, que les joints entre les
éléments assemblés aient durci et/ou gagné en résistance.
La présente invention vise également à permettre l'édification sous des
conditions climatiques peu favorables notamment au durcissement des joints.
A cette fin, le procédé de l'invention, par ailleurs conforme à la
définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement
tel qu'il comprend les étapes suivantes :
= installer un premier élément en béton ;
= mettre en place un second élément en béton avec au moins une
cale maintenant un intervalle entre des faces d'extrémité respectives du
premier élément et du second élément ;
= mettre en tension au moins une barre tenue sur les premier et
second éléments et traversant l'intervalle maintenu par la cale ; et
= mettre un produit d'interface durcissable dans ledit intervalle.
Le procédé permet ainsi avantageusement une mise en tension d'au
moins deux éléments préfabriqués en béton suffisante pour résister aux
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
3
mêmes efforts que le produit d'interface durcissable soit ou non durci et/ou
résistant, de sorte qu'une troisième pièce puisse être assemblée aux deux
premières sitôt après l'étape de mise en tension. Conséquemment, le procédé
permet avantageusement d'extraire du chemin critique relatif à l'édification
la
nécessité d'attendre, entre deux opérations d'assemblage, que les joints entre
les pièces assemblées aient durci ou gagné en résistance. Incidemment, le
procédé selon l'invention permet avantageusement de réduire significativement
le temps d'édification d'un ouvrage en éléments préfabriqués en béton.
Selon une particularité, la barre comporte un premier segment
s'étendant dans le premier élément et un second segment s'étendant dans le
second élément, l'un au moins des premier et second éléments préfabriqués
présentant un canal disposé pour déboucher sur la face d'extrémité dudit
élément préfabriqué et recevoir un segment respectif de la barre lors de la
mise
en place du second élément.
Selon une autre particularité, un produit de scellement durcissable est
injecté dans le canal après mise en tension de la barre pour faire adhérer la
barre au béton de l'élément présentant ledit canal.
Ainsi, une fois le produit de scellement durci, chaque barre constitue
avantageusement une barre d'armature joignant les deux éléments
préfabriqués en béton.
Selon une autre particularité, l'un des premier et second segments de
la barre est noyé dans le béton de l'un des éléments préfabriqués, et l'autre
segment de la barre est enfilé dans ledit canal formé dans l'autre élément
préfabriqué lors de la mise en place du second élément.
Selon une autre particularité, les premier et second segments sont
initialement deux pièces distinctes, la barre comportant en outre un coupleur
pour assembler les premier et second segments après installation du premier
élément.
Plus particulièrement, le premier segment de la barre est noyé dans le
béton du premier élément préfabriqué, et le coupleur comprend :
= un raccord taraudé terminant le premier segment de la barre au
droit de la face d'extrémité du premier élément ; et
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
4
= un filetage formé sur le second segment de la barre, lequel
filetage est engagé dans le raccord taraudé pour réunir les
premier et second segments de la barre.
Selon une autre particularité, l'un au moins des premier et second
segments de la barre, reçu dans un canal formé dans l'un des premier et
second éléments préfabriqués, présente une extrémité filetée à l'opposé de
l'autre segment de la barre, ladite extrémité filetée étant accessible après
mise
en place du second élément et recevant un écrou pour assembler les premier
et second éléments.
Selon une autre particularité, ladite extrémité filetée d'un segment de la
barre est accessible dans une niche formée dans une paroi de l'élément
comportant ledit canal, la niche étant adjacente à l'intervalle entre lesdites
faces d'extrémité respectives des premier et second éléments.
Le procédé permet ainsi avantageusement de ne nécessiter qu'un seul
poste opérateur pour la mise en oeuvre et/ou le contrôle des étapes
essentielles du procédé.
Selon une autre particularité, un produit de scellement durcissable est
injecté dans le canal et dans la niche après mise en tension de la barre pour
faire adhérer la barre au béton de l'élément présentant ledit canal et pour
remplir au moins partiellement la niche en enrobant l'écrou et l'extrémité
filetée
du segment de la barre.
Selon un premier mode de réalisation, la cale est passive et la mise en
tension de la barre comprend l'application d'un effort de traction à une
extrémité au moins de la barre.
Selon une particularité du premier mode de réalisation, la barre a au
moins une extrémité filetée et l'effort de traction est appliqué en serrant un
écrou sur ladite extrémité filetée.
Selon un deuxième mode de réalisation, les premier et second
éléments préfabriqués sont assemblés à l'aide de la barre, après quoi la mise
en tension de la barre comprend l'application d'un effort de compression
tendant à élargir ledit intervalle.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
Selon une particularité du deuxième mode de réalisation, la cale
comprend une chambre dans laquelle un fluide est injecté sous pression pour
appliquer ledit effort de compression lors de la mise en tension de la barre.
Selon une autre particularité, une partie au moins du produit d'interface
5
durcissable est placée dans ledit intervalle lors de la mise en place du
second
élément en béton.
Le procédé permet ainsi avantageusement de s'assurer d'avoir un bon
contact des faces d'extrémité respectives du premier élément et du second
élément sur toute la surface des cales.
L'invention concerne également un ouvrage comportant au moins deux
éléments préfabriqués en béton édifié par mise en oeuvre du procédé
d'édification selon l'une quelconque de ses particularités ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et
nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- les figures 1 et 2 illustrent deux modes d'édification de différents
éléments pour former une structure de mât d'éolienne, un premier
mode consistant à assembler des pièces cylindriques et un second
mode consistant à assembler des pièces formant chacune portion
de cylindre,
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une paroi du mât
d'éolienne assemblé selon l'invention, la figure 3 illustrant plus
particulièrement une jonction transversale entre deux pièces,
- la figure 4 est une vue en coupe à rayon constant dans l'épaisseur
d'une paroi du mât d'éolienne assemblé selon l'invention, la figure 4
illustrant plus particulièrement une jonction transversale entre deux
pièces,
- la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une portion de la
paroi du mât d'éolienne assemblé selon l'invention, la coupe étant
plus particulièrement située au niveau d'une jonction longitudinale
entre deux pièces formant portions de cylindre,
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
6
- chacune des figures 6a et 6b est une vue en perspective d'une pièce
formant portion de cylindre sur la tranche supérieure de laquelle est
disposée une pluralité de vérins plats selon l'invention, les vérins
plats présentant différentes formes, et
- chacune des figures 7a et 7b est une vue en coupe longitudinale du
mât d'éolienne assemblé selon l'invention, ces figures illustrant plus
particulièrement une jonction transversale à vérin plat, le vérin plat
étant respectivement vide et rempli.
L'invention est décrite ci-après dans son application non limitative à
l'édification d'un mât pour éolienne. L'invention peut effectivement être
appliquée à différents autres domaines techniques tels que ceux relatifs à la
construction de dalles, de tours, de tubes, de réservoirs, etc., à base de
pièces
préfabriquées en béton, ainsi que d'armatures de connexion et mettant en
uvre une technique de post-tension au moins partiellement perpendiculaire à
une jonction entre pièces.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, l'édification des pièces 1, 2, 3
peut être réalisée selon différents modes, éventuellement combinables, qui
dépendent de la forme des pièces. On considérera notamment à titre
d'exemple illustratifs des pièces de la forme d'un cylindre,
préférentiellement
droit, et des pièces formant chacune portion de ce cylindre, pour la
construction
d'un mât cylindrique ; mais le mât peut aussi bien être conique, tronconique,
de
section rectangulaire ou hexagonale, etc., les pièces prenant des formes
adaptées en conséquence.
Les différents termes ci-dessous qualifiés de longitudinaux sont
agencés selon la génératrice du mât cylindrique et les différents termes ci-
dessous qualifiés de transversaux sont agencés selon un plan perpendiculaire
à cette génératrice. Les termes 'inférieur' et 'supérieur', 'sous' et 'sur',
'dessous'
et 'dessus' utilisés ci-après sont considérés comme indiquant respectivement
le
côté du sol ou d'une base du mât et le côté du ciel ou d'un sommet du mât.
Chaque élément ou pièce est préfabriqué et constitué de béton
préférentiellement précontraint, mais éventuellement armé.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
7
Dans son acceptation la plus large, le procédé d'édification d'un
ouvrage 0 comportant au moins deux de ces pièces 1, 2 comprend :
= installer une première pièce 1 ;
= mettre en place une deuxième pièce 2 avec au moins une cale 4
maintenant un intervalle entre des faces d'extrémité 104, 203
respectives de la première pièce 1 et de la seconde pièce 2;
= mettre en tension au moins une barre 105, 3 tenue sur les premier et
second éléments et traversant l'intervalle maintenu par la cale 4 ; et
= mettre un produit d'interface durcissable 5, tel que du mortier, dans
ledit intervalle.
La barre peut comporter un premier segment 105, ci-dessous appelé
barre d'armature, s'étendant dans la première pièce 1 et un second segment 3,
ci-dessous appelé barre de connexion, s'étendant dans la seconde pièce 2.
L'une au moins des première et seconde pièces préfabriquées peut présenter
un canal ou conduit 201 disposé pour déboucher sur la face d'extrémité de
ladite pièce préfabriquée et recevoir un segment respectif de la barre lors de
la
mise en place de la seconde pièce. Plus particulièrement, chaque conduit 201
est propre à recevoir une barre de connexion 3.
A titre d'exemple, chaque pièce cylindrique présente une hauteur H,
par exemple d'environ 20 mètres. L'épaisseur de sa paroi 10, 20 est parcourue
de conduits 201, préférentiellement longitudinaux et répartis de façon
équidistante. Chaque conduit 201 peut être centré dans l'épaisseur de la paroi
ou peut être plus proche de la paroi interne du cylindre comme illustré sur
les
figures 6a et 6b.
Par exemple, chaque conduit 201 débouche plus particulièrement sur
une surface annulaire d'extrémité inférieure de la pièce cylindrique et
s'étend
longitudinalement sur au moins une partie de sa hauteur H, et
préférentiellement sur une hauteur inférieure au quart, voire au dixième, de
la
hauteur H de la pièce.
Comme illustré sur les figures 3 et 4, chaque pièce cylindrique peut
comprendre au moins une niche 202 formée dans sa paroi 10, 20,
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
8
préférentiellement dans sa partie interne et inférieure, de sorte que chaque
conduit 201 débouche par une de ses extrémités dans une niche 202.
Comme illustré sur les figures 3, 4, 6a et 6b, chaque barre d'armature
105 comprend préférentiellement à son extrémité supérieure un coupleur 1051
mécanique venant au droit de la surface annulaire d'extrémité supérieure 104
de la première pièce cylindrique 1. Le coupleur mécanique est
préférentiellement taraudé.
Chaque barre de connexion 3 est préférentiellement réalisée en acier
faiblement allié et filetée à ces extrémités. Une première extrémité 31
filetée
est propre à coopérer avec le taraudage du coupleur 1051 pour être fixée à
une barre d'armature 105 ; une continuité du travail entre chaque barre de
connexion 3 et chaque barre d'armature 105 est ainsi avantageusement
obtenue. La seconde extrémité 32 filetée de chaque barre de connexion 3 est
propre à former un boulon, c'est-à-dire à coopérer avec un écrou de serrage 6
et éventuellement une rondelle.
Le procédé d'édification peut comprendre le dépôt d'une pluralité de
cales 4, conjointement avec le lit de mortier 5 sur la surface annulaire
d'extrémité supérieure 104 de la première pièce cylindrique 1. Les cales sont
préférentiellement réparties de façon équidistante sur cette surface et n'en
font
préférentiellement pas saillie.
Afin de garantir le remplissage correct de la jonction transversale, un
mortier fluide non rétractable est préférentiellement utilisé pour constituer
le lit
de mortier 5.
Les cales 4 peuvent être avantageusement nivelées pour réaliser le
réglage géométrique de l'assemblage des éléments et absorber les tolérances
de fabrication des pièces en béton. En effet, de façon liée aux tolérances de
fabrication de ces pièces, chaque joint transversal peut présenter une
épaisseur, qui peut varier objectivement entre 5 mm et 25 mm ; et des cales de
différentes épaisseurs ou d'épaisseurs variables peuvent être disposées en
différents endroits de ladite surface pour mieux absorber ces variations.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
9
Comme illustré sur les figures 6a et 6b, les cales 4 sont plus
particulièrement disposées entre deux barres d'armature 105 premières
voisines entre elles. Cet exemple n'est pas limitatif et les cales peuvent
également être centrées sur les barres d'armature. A cette fin, chaque cale
peut comporter un trou traversant et être par exemple de forme rectangulaire
ou annulaire. En outre, le joint transversal peut comprendre une cale tous les
deux intervalles consécutifs entre barres d'armature 105 comme illustré sur
les
figures 6a et 6b, aussi bien qu'une cale tous les intervalles ou tous les
trois
intervalles, etc.
Le procédé d'édification comprend la mise en place de la deuxième
pièce cylindrique, par exemple à l'aide d'une grue, au-dessus des barres de
connexion 3. Ces dernières s'insèrent en glissant dans les conduits 201 de la
deuxième pièce cylindrique lorsque cette dernière est progressivement
abaissée jusqu'à venir s'appuyer sur les cales 4. Il est à noter que les
barres
de connexion servent ici notamment de guide pour un placement adéquat de la
deuxième pièce cylindrique sur la première.
Une fois la deuxième pièce mise en place, il est possible de venir, par
la niche, visser un écrou de serrage 6 sur le filetage de chaque seconde
extrémité filetée des barres de connexion et d'exercer ainsi une tension de
précontrainte longitudinale entre les première et deuxième pièces
cylindriques.
Avant de boulonner la seconde extrémité 32 filetée de chaque barre de
connexion 3, l'espace entre chaque barre de connexion 3 et son premier
conduit 201 peut être rempli par injection d'un produit de scellement
durcissable, ou de mortier liquide. Ainsi, une fois le mortier durci, chaque
barre
de connexion 3 constitue avantageusement une barre d'armature.
Lorsqu'est appliquée la tension de précontrainte, il est encore
avantageusement possible de vérifier le nivellement de la surface annulaire
d'extrémité supérieure de la deuxième pièce cylindrique en serrant davantage
certains des différents boulons.
Au cours des phases d'édification, les mouvements de l'ouvrage 0
induits par l'action des vents et des effets thermiques ou rhéologiques créent
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
des moments de flexion ou cycles de traction et de compression dans la
jonction transversale entre les deux pièces cylindriques. Une tension de
précontrainte adéquate est suffisante pour compenser ces moments ou cycles
et permettre à la jonction transversale de ne pas expérimenter de
5
décompression pouvant induire sa fissuration avant durcissement et/ou gain en
résistance de ladite jonction.
La mise en place de la deuxième pièce cylindrique et sa mise en
tension est préférentiellement réalisée avant durcissement du lit de mortier
5.
Un bon contact sur toute la surface des cales 4 est ainsi obtenu. Pour
10
minimiser le temps entre le dépôt du lit de mortier 5 et la mise en place de
la
deuxième pièce cylindrique, les barres de connexion 3 sont par exemple
partiellement engagées dans les conduits 201 de la deuxième pièce
cylindrique, préalablement audit dépôt.
Une fois la tension de précontrainte adéquate appliquée, il est
avantageusement possible grâce au procédé selon l'invention d'assembler une
troisième pièce cylindrique sur la deuxième, sans attendre que le joint
transversal entre les première et deuxième pièces ait durci et/ou gagné en
résistance. En effet, le joint transversal permet, sous l'action de la tension
de
précontrainte adéquate, la transmission des charges appliquées à l'ouvrage 0
partiellement ou complètement édifié que le joint transversal ait ou non durci
et/ou gagné en résistance. En outre, le durcissement du joint transversal
dépend de la phase d'assemblage considérée, mais pas des phases
d'assemblage précédentes et suivantes.
Ainsi, dans son acceptation la plus large, le procédé d'édification
permet d'extraire du chemin critique la nécessité d'attendre, entre deux
phases
d'assemblage, que les joints entre les pièces déjà assemblées aient durci
et/ou
gagné en résistance avant de poursuivre l'édification. Incidemment, le procédé
d'assemblage permet de réduire significativement le temps d'édification d'un
ouvrage 0 composé de pièces préfabriquées en béton.
En outre, les joints transversaux entre les pièces cylindriques sont ainsi
conçus afin de transmettre toutes les capacités de renfort vertical,
auxquelles
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
11
participent chaque barre 105, 3. De cette façon, il est possible de garantir
un
comportement correct de l'ouvrage 0, même partiellement érigé, notamment
sous une action combinant simultanément sa flexion et sa torsion.
La jonction ainsi réalisée est propre à résister non seulement aux
forces appliquées à la structure pendant et après sa construction, que ces
forces soient d'origine externe ou liées aux opérations d'assemblage de la
structure, mais également aux chargements cycliques en fatigue (cycles des
pâles d'éolienne) appliqués à l'ouvrage en service, sans induire de
fissuration
des joints (conformément aux directives IEC 61400 et GL 2010 établissant la
limite supérieure de fissuration admissible).
Au moins deux modes de réalisation du procédé selon l'invention sont
envisagés selon que les cales 4 sont actives ou passives.
Dans le premier mode de réalisation du procédé mettant en uvre des
cales 4 passives, les cales sont préférentiellement collées à la surface
annulaire d'extrémité supérieure de la première pièce cylindrique et peuvent
être d'épaisseur et de composition variables propres à leur permettre de se
compresser au moins sous l'action de la tension de précontrainte.
Postérieurement à la disposition des cales 4 et préalablement à la mise en
place de la deuxième pièce cylindrique 2, les cales 4 et la portion de surface
annulaire restée libre entre les cales sont recouvertes du lit de mortier 5.
Dans le deuxième mode de réalisation du procédé mettant en oeuvre
des cales 4 actives, chaque cale consiste plus particulièrement en une
chambre ou vérin pneumatique 4a tel que représenté sur les figures 6a et 6b.
Les vérins sont préférentiellement réalisés en plaque d'acier mince à capacité
de développement géométrique. Ils présentent une embouchure par laquelle
un fluide, par exemple de l'huile ou du mortier humide, peut être injecté, par
exemple à l'aide d'une pompe.
Le procédé d'assemblage selon ce mode de réalisation comprend
préférentiellement le dépôt du lit de mortier 5 sur la surface annulaire
d'extrémité supérieure 104 de la première pièce cylindrique 1, avant le dépôt
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
12
des vérins 4a eux-mêmes sur ledit lit, afin de créer une surface d'assise
rugueuse et d'asseoir correctement les vérins sur cette surface.
Après mise en place de la deuxième pièce et boulonnage de la
seconde extrémité filetée 32 de chaque barre de connexion 3, le procédé
comprend l'injection de liquide dans les vérins 4a plats de façon à les
remplir
pour leur conférer une forme gonflée. La force mise en oeuvre pour le
boulonnage peut être minimale, car ce boulonnage est simplement destiné à
exercer une tension de précontrainte relativement faible, par exemple propre à
éliminer tout jeu et tout vide dans le joint, de sorte que ce boulonnage peut
être
avantageusement réalisé 'à la main' ; la tension de précontrainte adéquate
n'est donc pas induite par le seul boulonnage des barres de connexion 3, mais
est liée à l'effort de compression induit par le gonflement des vérins 4a. En
effet, comme illustré sur les figures 7a et 7b, le gonflement des vérins
induit un
écartement des deux pièces cylindriques 1, 2 entre elles et, grâce à la force
de
rappel exercée par les barres 105, 3, permet incidemment la mise en tension
des première et seconde pièces cylindriques entre elles.
Dans ce deuxième mode de réalisation, les tolérances de fabrication
des pièces cylindriques sont avantageusement naturellement absorbées. En
outre, la maîtrise du remplissage permet de s'assurer qu'une tension de
précontrainte adéquate telle que précédemment définie est atteinte, mais peut
également servir au nivellement de la surface annulaire d'extrémité supérieure
204 de la deuxième pièce 2 et à la réalisation d'un réglage géométrique de
l'assemblage des éléments, en remplissant davantage certains des vérins.
Selon une variante de ce mode de réalisation, les vérins 4a sont
constitués d'un matériau poreux pour permettre à l'eau mouillant le mortier
injecté dans les vérins de filtrer vers l'extérieur et par conséquent conférer
au
mortier contenu dans les vérins une consistance accrue.
De façon générale, c'est-à-dire adaptée aux deux modes de réalisation
présentés ci-dessus, à mesure que l'édification du mât progresse ou une fois
l'édification du mât achevée, le procédé peut comprendre le scellement des
joints, le resserrage de l'écrou 6 et/ou le remplissage des niches 202.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
13
Le scellement des joints consiste à injecter du mortier non rétractable à
durcissement rapide entre les pièces cylindriques au niveau des joints. Cette
étape a pour but de garantir l'intégrité des pièces assemblées et d'assurer
l'étanchéité entre l'environnement extérieur et la structure intérieure des
parois
du mât, notamment de façon à éviter tout phénomène de corrosion des
éléments métalliques. Le mortier injecté à cette étape n'a pas pour fonction
de
participer à la continuité de la transmission des forces dans la structure
qu'elle
soit partiellement ou complétement érigée, cette fonction étant pleinement
assurée par les joints transversaux précédemment décrits. Le procédé permet
donc avantageusement de procéder au scellement des joints en une seule
phase. Cela permet encore une économie de temps significative dans
l'édification du mât.
Eventuellement, le procédé d'assemblage comprend en outre le
resserrage d'au moins un boulon formé de la seconde extrémité filetée 32 de
chaque barre de connexion 3, ce resserrage étant préférentiellement réalisé
lorsque les joints ont durci et gagné en résistance de sorte d'être réalisé
sur
une structure homogène.
Le procédé d'assemblage peut comprendre également le remplissage
des niches 202 par exemple par du mortier liquide hautement résistant. Ce
remplissage permet d'une part d'éviter la corrosion du boulon et d'éventuelles
infiltrations dans les conduits 201, d'autre part de finir d'unir dans le
béton le
tout formé de la barre 105, 3, et de l'écrou de serrage 6 pour une
transmission
des forces au niveau des joints transversaux et dans toute la structure
équivalente à celle qui serait obtenue pour une structure constituée en un
seul
bloc de béton armé ou précontraint.
Selon un deuxième mode d'assemblage, mode illustré sur les figures 2,
5, 6a et 6b, le procédé d'assemblage consiste en plus des étapes décrites ci-
dessus à assembler des pièces formant chacune portion de cylindre pour
obtenir une pièce cylindrique. Dans les mâts construits à partir de pièces
formant portions de cylindre 11, 12, 13, 21, 22, 23, 24, en plus des joints
transversaux tels que précédemment décrits, doivent être formés, nivelés et
mis en tension des joints longitudinaux entre lesdites pièces, notamment afin
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
14
de garantir un aspect monolithique à la structure et la transmission des
forces
tangentielles à travers les joints.
Chaque pièce formant portion de cylindre est significativement
identique à une pièce cylindrique telle que décrite ci-dessus à la différence
qu'elle consiste en une portion de ladite pièce cylindrique préférentiellement
découpée selon au moins un plan auquel appartient la génératrice de la pièce
cylindrique. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, chaque pièce forme plus
particulièrement un quart de cylindre. Des pièces formant demi-cylindre ou
tiers
de cylindre sont également envisageables.
Sur la tranche longitudinale de chaque pièce formant portion de
cylindre peut être ménagé un épaulement, tel qu'illustré sur les figures 6a et
6b, de façon à ce qu'une surface d'appui entre deux pièces soit ménagée sur
leur tranche longitudinale.
Des systèmes d'ancrage 110 transversal temporaires garantissent le
maintien des pièces entre elles par leurs surfaces d'appui pour former un
cylindre. Les systèmes d'ancrage 110 transversal temporaires sont agencés de
sorte qu'une tension de précontrainte transversale minimale soit atteinte.
Chaque système d'ancrage transversal intègre par exemple des connexions
vissées dans la paroi de chacune de deux pièces juxtaposées.
Chaque système d'ancrage 110 peut également servir au maintien d'un
élément de coffrage 111 permettant, conjointement avec l'épaulement, de
définir entre deux pièces juxtaposées une portion d'espace longitudinale
ouverte par ses extrémités transversales inférieure et supérieure.
Consécutivement, à la mise en place de pièces temporairement
assemblées entre elles sur une première pièce cylindrique, un mortier humide
à durcissement rapide et haute résistance ou un mortier à grains de micro-
béton est coulé dans les portions d'espace longitudinales ménagées entre les
pièces. La surface annulaire d'extrémité supérieure de la première pièce
constitue un élément de coffrage fermant chaque extrémité transversale
inférieure des portions d'espace longitudinales.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
L'agencement conjoint des systèmes d'ancrage 110 avec des poutres
de serrage permet de réaliser une mise en tension transversale des pièces
formant portions de cylindre suffisante pour qu'il ne soit avantageusement pas
nécessaire d'attendre que les joints longitudinaux aient eu le temps de durcir
et
5 d'accroitre leur résistance pour poursuivre l'édification du mât.
Ce procédé d'édification selon le deuxième mode d'assemblage
présente en outre les mêmes avantages que ceux précédemment décrits
relativement au procédé d'édification de pièces cylindriques.
Après durcissement et accroissement de la résistance du mortier coulé
10 dans la portion d'espace longitudinale, les systèmes d'ancrage 110 et
autres
éléments de coffrage 111 sont retirés et une pièce cylindrique aux propriétés
mécaniques équivalentes à une pièce cylindrique fabriquée d'un seul bloc est
obtenue.
La présente invention concerne également l'ouvrage 0 obtenu par mise
15 en uvre du procédé d'édification selon l'une quelconque des
particularités du
procédé décrit ci-dessus, selon l'un quelconque des modes d'assemblage
considérés ou selon une combinaison des deux modes d'assemblage
considérés.
L'invention n'est nullement limitée au taraudage du coupleur
mécanique qui est donné à titre d'exemple illustratif pour un mécanisme de
mise en prise et peut être par exemple remplacé par une prise femelle de
clipsage. De même, le filetage de la première extrémité 31 de chaque barre de
connexion 3 est donné à titre d'exemple illustratif pour un mécanisme de mise
en prise et peut être par exemple remplacé par une fiche mâle de clipsage
adaptée à la prise femelle de clipsage précédemment évoquée. Un tel
mécanisme de mise en prise par clipsage est par exemple décrit dans le
document de brevet français N 2970724.
Il en va de même pour le filetage de la seconde extrémité 32 de
chaque barre de connexion 3 qui est donné à titre d'exemple pour
l'agencement d'un dispositif de mise en tension ou de post-tension et peut
être
remplacé par exemple par une cale en coin agencée conjointement avec une
fente pratiquée dans la seconde extrémité 32 de chaque barre de connexion 3.
CA 02917701 2016-01-07
WO 2015/015103 PCT/FR2014/051947
16
En variante (non représentée), chaque pièce peut présenter non pas
une seule pluralité de niches 202, mais deux pluralités de niches et chaque
niche de la seconde pluralité est formée symétriquement à une niche de la
première pluralité par exemple par rapport à un plan perpendiculaire à la
génératrice de ladite pièce et situé à mi-hauteur de ladite pièce.
Selon cette variante, deux pièces peuvent être amenées l'une sur
l'autre de sorte que les niches de chacune des pièces soient en regard l'une
de
l'autre pour former des paires jointes par un même conduit 201. La mise en
place de la deuxième pièce sur la première est réalisée par coulissement le
long d'une pluralité de barres, de sorte que les extrémités de chacune de ces
barres débouchent dans les niches d'une même paire, lorsque les première et
deuxième pièces sont en contact via le joint transversal. Chaque extrémité de
chacune des barres de connexion peut alors être boulonnée de manière à
participer à la mise en tension. Cette variante est cependant plus coûteuse.
Il est à noter que, s'il est proposé que les niches 202 sont formées de
façon adjacente à l'intervalle entre les faces d'extrémité 104, 203
respectives
des premier et second éléments 1, 2, ou plus particulièrement dans une partie
de la paroi 10, 20 de chaque pièce qui est inférieure au dixième de la hauteur
H de la pièce, c'est notamment pour qu'un seul poste opérateur permette la
mise en oeuvre et/ou le contrôle des étapes du procédé d'édification selon
l'invention.
