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Procédé et appareil d'ancrage et de mise sous tension d'armatures 'dans les poutres en béton.
La présente invention se rapporte à un procédé et un appareil d'ancrage, et de mise sous tension des fils et tiges d'armature dans les poutres en béton.
On connaît bien un procédé selon lequel les fils ou tiges d'armature sont serrés entre un cône femelle et un cône mâle et dépassent considérablement ce joint de serrage en s'étendant le long d'un prolongement conique du piston d'un vérin hydraulique, Celui-ci s'appuie par une portée sur la poutre et les extrémités des fils ou tiges d'armatures sont amarrées sur la surface périphérique du cylindre de vérin. Ce vérin est alors mis en action et les fils ou tiges d'armature ainsi mis sous tension sont ensuité serrés entre le dit cône femelle et le dit cône mâle au moyen d'une presse auxiliaire contenue dans le prolongement du piston de vérin.
Après avoir enlevé les coins qui fixaient les tiges au cylindre-de vérin, ce dernier est enlevé;.par la suite, les tiges ou fils sont raccourcis, puis pliés et cachetés au mortier.
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:3 procédé présente différents insoif-jénients, En première ligne-le cône mâle ne peut plus guère être re, tiré du cône femelle une fois qu'il y a été serré;il n'est donc guère possible de procéder à la.mise sous tenision en plusieurs étages. En outre, le vérin agit sur les fils ou tiges d'armature à une distance considé- rable des dits cônes mâle et femelle, ce qui oblige de donner à ces fils ou tiges des longueurs'plus considé- rables qu'il serait nécessaire pour l'ancrage final dans du béton. Aussi le nombre de fils ou de tiges qu'il est possible de fixer sur la circonférence du cylindre de vérin est relativement petit, puisque le reste de la circon- férence doit être réservé aux moyens d'amarrage.
Un procédé semblable prévoit de disposer les tiges d'armature dans des nappes superposées et de mettre sous tensisn et d'ancrer ces tiges par paires, ce qui est évidemment une manière de faire bien compliquée et longue.
Les deux procédés qui viennent d'être mentiennés ont pour caractéristique commune le,,fait que les tiges sont d'abord fixées au vérin et que seulement après leur mise sous tension au moyen de ce vérin elles sont ancrées dans l'extrémité'de la poutre- On connaît également un deuxième groupe de procédés dont la caractéristique commune consiste à ancrer d'abord un certain nombre de fils dans une tête mobile par rapport à la poutre, à agir par un vérin sur cette tête, à établir ensuite un appui de cette tête sur la poutre, après quoi le vérin peut être enlevé.
L'un des procédés de ce-deuxième groupa prévoit de passer las extrémités de fils ou tiges d'armature à travers des perçages de la tête d'ancrage et de former ensuite, par un refoulement, un téton à l'extrémité de chaque tige.Ce'travail très délicat ne peut être exécuté que par une main d'oeuvre spécialisée à laquelle il faut encore n'étire à disposition des ma- chines coûteuses. Un autre- inconvénient sérieux de ce
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procédé consiste dans le fait que la tension de pré- contrainte ,est¯transmise du téton à la tête d'ancrage sur une surface très limitée, ce qui, sous les tensions variables de service, produit souvent des ruptures des fils par fatigue.
'
La présente invention part d'un autre procédé.qui fut préconisé et qui appartient à ce deuxième groupe.
Elle se rapporte notamment à un procédé d'ancrage et de mise sous tension d'armatures métalliques dans les poutres en'béton, au cours duquel on fixe définitivement les fils ou tiges d'armature dans un cône femelle d'une pièce d'attache, au moyen d'un cône mâle, puis accouple cette pièce'd'attache à la partie mobile d'un dispositif de traction dont la partie fixe s'appuie sur la poutre, visse ensuite sur la pièce d'attache un écrou au fur et à mesure que la traction exercée par le dispositif de traction augmente, pour que cet écrou vienne immédiate ment .prendre appui sur la poutre quand la traction' exercée par ce dispositif diminue.
Dàns le procédé qui fut préconisé, les fils ou tiges ne dépassaient pas la pièce d'attache. Une tige filetée'appartenant au vérin hydraulique était vissée' dans un prolongement taraudé de la pièce d'attache. Ce procédé n'a,jamais été exploité parce que les hommes du métier qui.avaient déjà fait leurs expériences avec les procèdes du premier groupe mentionné ci-dessus ne pouvaient pas se décider de se contenter du seul serrage des fils ou tiges d'armature entre un cône femelle, et un cône mâle. Si l'un agit suivant les procédés mentionnés en premier lieu, ces préjugés sont fondes dans une certaine mesure parce que l'ancrage définitif entre les deux cônes se produit alors en même temps que le relâchement de la traction exercée par le vérin.
Tel n'est cependant pas le cas dans le procédé sur lequel est basée-la-,présente in- vention, parce que dans ce cas le seul ancrage qui est
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prévu agit dès le début de la mise sous tension. Le véritable inconvénient de ce procédé et de la construction qu'il permet d'obtenir réside dans le fait que dans la construction finie le seul ancrage consiste dans le serrage des fils ou-tiges entre les deux cônes. Or, c'est justement sous les tensions variables qui agissent sur la poutre en service qu'il faut craindre un certain glisse- ment de ces tiges entre les deux cônes, mais seulement si l'on ne prévoit pas un ancrage supplémentaire des extrémités des tiges par repliage de ces extrémités, ou mieux encore par cachetage de ces extrémités repliées, dans du mortier.
C'est là-dessus que se base la présente invention qui consiste en ce que la longueur des fils ou tiges d'armature est déterminée d'avance de sorte que ces fils ou tiges dépassent la pièce d'attache; qu'en outre le dispositif de traction, après avoir été passé par-dessus les bouts dépassants de ces fils ou tiges, est accouplé à une région annulaire si'tuée entre le filetage extérieur et le cône femelle, de la pièce d'attache, et qu'après avoir effectué la mise sous ten- sion et de nouveau enlevé )le dispositif de traction, on replie les dits bouts dépassants et cacheté ces bouts au mortier.
Pour la mise en'oeuvre de ce procédé, on fait avantageusement emploi d'un appareil dont le dispositif de traction est constitué par un vérin hydraulique et qui est caractérisé en ce que ce vérin comprend une chambre de pression annulaire ayant une paroi intérieure et une paroi extérieure coaxiales l'une à l'autre et une paroi frontale, la paroi intérieure, à son extrémité éloignée de la paroi frontale, étant agencée pour être accouplée à la pièce d'attache et ayant sur au moins la majeure partie de sa longueur mesurée à partir de cette extrémité, un diamètre intérieur plus grand que le dia- mètre maximum de la couronne de fils ou tiges d'armature
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,osent la pièce d'attache, et en ce qu'un p annulaire qui est susceptible de se déplacer dans la dite chambre de pression annulaire présente,
sur son côté éloigné de la dite paroi frontale, des pro- longements de longueur uniforme.,qui alternent avec des lumières et'qui laissent libre entre eux et la dite paroi intérieure un espace apte à recevoir l'écrou qui sera vissé sur la pièce d'attache au moyen d'un outil engagé sur cet écrou à travers l'une des dites lumières.
Il faut mentionner ici que.le vérin de mise sous tension qui est utilisé pour la mise en oeuvre du pro- cédé susmentionné au cours duquel les extrémités des tiges sont formées en téton, présente aussi sur toute sa longueur un évidement axial. Cependant, une tige de traction s'étend tout le long de cet évidement, tige dont l'une des extrémités se visse dans la tête d'ancrage rece- vant les tétons et dont l'autre extrémité vient s'appuyer sur le bout opposé du vérin. Il est vrai que cette tige do traction était parfois tubulaire, mais seulement en vue de son allègement. Le diamètre intérieur du vérin conforme à la présente invention est par contre si grand qu'il dépasse le diamètre maximum de la couronne de bouts et fils ou de tiges qui font saillie de la tête d'ancrage.
Des difficultés considérables devaient être surmontées pour permettre tout de même l'utilisation d'un écrou d'appui d'un diamètre suffi- samment petit. Par ailleurs, la nouvelle conception du vérin objet de l'invention permet un allègement considé- rable du fait que la paroi intérieure de la chambre de pression annulaire n'est pas seulement.utilisée comme telle, mais aussi comme élément qui transmet l'effort de traction du vérin à la tête d'ancrage. Cet allègement facilite considérablement le travail sur le chantier.
L'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple en regard du dassin annexé. L'unique figure représente
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une coupe axiale d'un bout de ¯ou avec des armatures et des moyens peur leur mise sous tension et leur ancrage.
Le chiffre de référence 1 désigne une poutre en béton qui comporte un évidement dont la paroi est formée par un long tube 2 et un tube 3--de plus grand diamètre.
Par 4 on a désigné une plaque de distribution. A travers le tube s'étend un faisceau circulaire de tiges d'armature 5 qui sont fortement serrées entre un cône femelle que présente une pièce d'attache 6, et un cône mâle 7. Les pièces 6 et 7 forment la tête d'ancrage. La pièce d'attache 6 est étagée à l'extérieur; sa partie de plus grand diamètre, qui se trouve au fond du tube élargi 3, présente un filetage extérieur 6a. Une partie filetée extérieurement 6b est raccordée à l'épaulement annulaire de la partie 6a par une surface cylindrique lisse 6c. Le filetage 6b pourrait être avantageusement un filetage trapézoïdal à deux ou plusieurs pas.
Les surfaces coniques des pièces 6 et 7 présentent des rainures circonférencielles 8 et 9, respectivement. Ces rai- nures diminuent quelque peu le danger de glissement des tiges.
La longueur des tiges d'armature 5 est déterminée d'avance de manière telle qu'elles dépassent la tête d'ancrage, les bouts dépassants étant désignés par 5a.
L'appareil de mise sous tension et d'ancrage des tiges d'armature 5 comprend essentiellement un vérin hydraulique ayant une chambré de pression annulaire. La paroi'intérieure 10 est reliée de manière rigide à la paroi extérieure coaxiale 11 par une paroi frontale 12.
Cella-ci a la forme d' un anneau présentant des gorges périphériques garnies d'anneaux d'étanchéité 13 et 14..
La paroi frontale est fixée à la parai extérieure 11 au moyen de quelques vis 15. Elle-présente un filetage in- térieur au noyen duquel elle est vissée sur la paroi intérieure 10, à, l'extrémité extérieure de celle-ci.
A son autre extrémité, la paroi-intérieure-10 présente un filetage intérieure 10a qui permet de l'accoupler
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à la pièce d'attache 6. Pour faciliter sa mise en position au début de l'accouplage, elle présente un évasement cy- lindrique dans sa partie extrême 10b.
..La paroi..intérieure 10 présente sur la majeure partie de sa longueur, mesurée à partir de cette partie 10b, un dia- mètre intérieur qui"est sensiblement plus grand que la cou- ronne des bouts dépassants 5a des tiges d'armature, C'est grâce à cette mesure que le vérin peut être accoupla à la tête d'ancrage 6,7.
L'extrémité extérieure de la chambre de pression annu- laire du vérin hydraulique est formée par une noyure annulaire 16 que'présente la surface frontale intérieure de la paroi 12.
A cette noyure aboutit un canal 17 dont un évasement taraudé 17a sert au raccordement à une conduite d'amenée d'un liquide sous pression.
Dans la chambre de pression annulaire peut se déplacer un piston annulaire 20.garni d'anneaux d'étanchéité 18 et 19 coopérant avec les parois intérieure 10 et extérieure, 11, respectivement. Sur.le côté éloigné de la paroi frontale 12 ce piston présente un prolongement en forme de douille 20a. Entre la smface' intérieure de ce prolongement et la surface extérieure de la paroi 10 se trouve un espace annulaire recevant un écrou :22,-qui sera vissé sur le filetage''extérieur 6a de la tête! d'ancrage lors de la mise sous tension.
Le prolongement 20a du piston présente des lumières 23 qui sont réparties sur,sa circonférence et qui.permettent d'engager sur l'écrou 22 un outil dès que la chambre de pression est en partie remplie de liquide sous pression, c'est-à-dire dès que la paroi extérieure 11 s'est quelque peu éloignée de la poutre 1. '
Les'parties de la paroi 10 qui sont contiguës et ad-. jacentes, respectivement, à la paroi frontale 12 ronferment une deuxième chambre de pression-fermée à l'un de ses bouts par un couvercle 24. Celui-ci est vissé dans l'extrémité extérieure de la paroi 10 et présente un perçage central 25
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ayant un évasement taraudé 25a -'lui sert au raccordement @ à une deuxième conduite d'amenée de liquide sous pression.
Dans cette deuxième chambre de pression ou chambre '3 pression centrale est aménagé un deuxième piston 26 qui pré- sente une plaque frontale 27 faisant face au couvercle 24 et, sur le côté opposé, un prolongement 26a en partie tubulaire.
Des moyens rion représentés et en soi connus sont prévus pour commander l'entrée et la sortie du liquide sous pression dans la première et dans la deuxième chambre de pression, et ceci de manière que les pistons 20 et 26 puissent être commandés indépendamment l'un de l'autre. Un ressort à boudin 28 est posé entre un épaulement annulaire du piston et un rebord annulaire intérieur 10c de la paroi 10.
Le liquide sous pression qui entre dans la chambre de pression centrale déplace le piston-26 vers la gauche à l'encontre de la résistance du ressort 28 et vient agir par la surface frontale de son prolongement 26a sur la surface frontale juxtaposée du cône mâle 7 qui est ainsi poussé dans le cône femelle de la pièce d'attache.7 pour effectuer l'ancrage des tiges d'armatures 5 dans la tête d'ancrage 6,7. Quand le liquide sous pression peut de nouveau s'écouler de la chambre de pression centrale, le ressort 28 ramène le piston 26 dans sa position initiale, représentée au dessin.
A la surface extérieure périphérique de la paroi 11, on a fixé par soudage quelques poignées 29 qui facilitent non seulement le transport du vérin sur le chantier, mais aussi son accouplage à la tête d'ancrage.
Pour effectuer la mise sous tension et l'ancrage des fils ou tiges d'armature 5, on procede comme suit: d'abord on prépare des tiges d'armature 5'd'une longueur telle qu'elles dépassent la tête d'ancrage, pour former des bouts 5a dont on aura finalement'besoin pour former un deuxième ancrage. Après avoir enfilé la pièce d'attache 6 dans le tube 3 et après avoir placé les tiges d'armature dans le tube 2, ces tiges sont ancrées à l'autre extrémité
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de la poutre de quelque manière appropriée en soi connue.
On pourra par'exemple avoir recours à une tête d'ancrage avec cônes mêle et femelle. A l'extrémité représentée au dessin, de la poutre-1, on introduit le cône mâle 7 entre @ les tiges d'armature. Ceci fait, le vérin de mise sous tension est accouplé par sa partie 10 à la pièce d'attache
6 par vissage, le prolongement 20a du piston 20 prenant alors appui sur la plaque de distribution 4. L'ouvrier tient le vérin dans cette position jusqu'à ce que le cône mâle 7 ait été enfoncé dans le cône femelle de la pièce 6 au moyen du piston 26 de la presse auxiliaire. Les tiges d'armature sont ainsi fixées définitivement dans la tête d'ancrage 6; 7.
On peut alors procéder à la mise sous tension des tiges d'armature en une fois ou par étages. A cet effet du liquide sous pression est introduit'dans la chambre de pression annulaire. Comme le, piston 20 s'appuie sur la plaque de distribution 4, ,c'ost le cylindre 10, 11, 12 qui doit reculer et qui par son accpuplago à la tête d'ancrage, tire celle-ci vers 1''extérieur. Au fur et à mesure que s'effectue ce déplacement on visse l'écrou 22 sur le filetage 6a de la tête d'ancrage au moyen d'un outil que l'on déplace dans l'une ou l'autre des lumières 23.
Si on le désire, on pourra répéter plusieurs fois le chassage du cône mâle 7 dans la pièce d'attache 6, Dès que l'effort de traction a atteint sa valeur désirée, on serre..fortement l'écrou 22 contre la plaque de distri- bution 4, Ceci fait, on peut laisser le liquide s'échapper en une fois ou par étages de la chambre de pression annulaire..
Le vérin hydraulique sera ainsi déchargé dès que la tension entière est transmise sur la poutre par l'intermédiaire de la tête d'attache et de l'écrou 22, on peut procéder au dévissage du vérin qui peut alors être utilisé ailleurs.
Quand le vérin est enlevé, les bouts dépassants 5a des fils d'armature sont facilementaccessibles et peuvent être repliés vers l'extérieur en contournant le raccord
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arrondi 6d qui est prévu à l'extrémité extérieure de. la pièce d'attache 6. Ce repliage et le cachetage de ces bouts repliés dans du mortier sa font de préférence plus tard, peu avant que la construction soit mise en service.
En effet, des essais concluants ont montré qu'il n'y a pas lieu de craindre un glissement des tiges d'armature 5 dans le joint conique de la têts d'ancrage 6,7 sous la seule traction statique et les autres charges constantes de la construction, poui autant que les surfaces de ce joint ont bien été préparées, Il est toutefois très probable qu' un tel glissement, aurait lieu sous les charges 'variables de service (vibrations, etc.) si on ne repliait pas les boute dépassants 5a et ne cachetait pas ces.bouts au mortier.
Ajoutons qu'il pourrait être prévu un perçage longi- tudinal dans le cône mâle 7 qui perme t 1'injection de ciment à l'intérieur du tube 2 quand la mise sous tension est terminée. @
On pourrait imaginer différentes modifications de l'appareil qui vient d'être décrit à titre d'exemple.
Une de ces modifications consisterait à prévoir un file- tage intérieur à la place du filetage extérieur 6b. Le vérin pourrait être accouplé à la pièce d'attaché autrement que par vissage, par exemple par un joint à baïonette.
D'ailleurs on pourrait prévoir un tube intermédiaire entre la partie 10 et la pièce d'attache 6, Un autre genre de modification consisterait à laisser' de côté la presse hydraulique auxiliaire comportant le piston 26. La paroi intérieure 10 pourrait alors avoir sur- toute sa longueur un diamètre intérieur plus grand que le diamètre maximum de la couronne de bouts dépassants 5a .
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Les surfaces de serrage juxtaposées que présentent les pièces 6-,,et 7 ne doivent pas nécessairement être exactement coniques, mais pourraient être quelque peu bombées vers l'intérieur ou vers l' extérieur.
REVENDICATIONS,
1. Un procédé d'ancrage et de mise sous tension d'armatures métalliques dans les poutres en béton, au cours duquel on fixe définitivement les fils ou tiges . d'armature dans un cône femelle d'une pièce d'attache, au moyen d'une cale conique, puis accouple cette pièce d'attache à la partie mobile d'un dispositif do traction dont la partie fixe s'appuie sur la poutre, vissesur la pièce d'attache un écrou au fur et à mesure que la traction exercée par le dispositif de traction augmente, pour que cet écrou vienne immédiatement prendre appui sur la poutre quand la traction exercée par le' dispositif diminue,caractérisé en ,ce que la, longueur des fils ou tiges d' armature est déterminée d'avance de sorte que .
ces fils ou tiges dépassent la pièce d'attache, qu'en' outre le dispositif de traction, après'avoir été passé par-dessus des bouts dépassants de ces fils ou tiges, est accouplé à une région annulaire, située entre le file- tage extérieur et le cône femelle, de la pièce d'attache, et qu'après avoir effectué la mise sous tension et de 'nouveau enlevé le dispositif de traction, on replie le dits bouts dépassants et cachète ces bouts au mortier.
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Method and apparatus for anchoring and tensioning reinforcement in concrete beams.
The present invention relates to a method and apparatus for anchoring and tensioning reinforcing wires and rods in concrete beams.
A method is well known according to which the reinforcing wires or rods are clamped between a female cone and a male cone and considerably exceed this clamping joint by extending along a conical extension of the piston of a hydraulic cylinder, This rests by a bearing on the beam and the ends of the wires or reinforcing rods are anchored on the peripheral surface of the jack cylinder. This jack is then put into action and the reinforcing wires or rods thus put under tension are then clamped between said female cone and said male cone by means of an auxiliary press contained in the extension of the jack piston.
After removing the wedges which fixed the rods to the jack cylinder, the latter is removed;. Thereafter, the rods or wires are shortened, then bent and sealed with mortar.
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: 3 process presents different thirstiness, In the first line -the male cone can hardly be pulled back from the female cone once it has been tightened; it is therefore hardly possible to proceed with the setting. under tenure in several floors. In addition, the jack acts on the reinforcing wires or rods at a considerable distance from said male and female cones, which makes it necessary to give these wires or rods greater lengths than would be necessary for final anchoring in concrete. Also the number of wires or rods which can be fixed on the circumference of the jack cylinder is relatively small, since the rest of the circumference must be reserved for the anchoring means.
A similar process provides for placing the reinforcing rods in superimposed plies and for tensioning and anchoring these rods in pairs, which is obviously a very complicated and time-consuming way of doing things.
The two processes which have just been mentioned have for common characteristic the fact that the rods are first fixed to the jack and that only after their tensioning by means of this jack are they anchored in the end of the cylinder. beam- A second group of methods is also known, the common characteristic of which consists in first anchoring a certain number of wires in a mobile head relative to the beam, to act by a jack on this head, then to establish a support of this head on the beam, after which the cylinder can be removed.
One of the methods of this second group provides for passing the ends of reinforcing wires or rods through holes in the anchoring head and then forming, by a push-back, a stud at the end of each rod. This very delicate work can only be carried out by a specialized workforce, who still need to provide expensive machines. Another- serious drawback of this
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The process consists in the fact that the pre-stress tension is transmitted from the nipple to the anchor head over a very limited area, which, under varying operating stresses, often produces fatigue breaks in the wires.
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The present invention starts from another process which was recommended and which belongs to this second group.
It relates in particular to a method for anchoring and tensioning metal reinforcements in concrete beams, during which the reinforcing wires or rods are permanently fixed in a female cone of an attachment part. , by means of a male cone, then couples this attachment part to the movable part of a traction device, the fixed part of which rests on the beam, then screws a nut onto the attachment part as and as the traction exerted by the traction device increases, so that this nut comes immediately to bear on the beam when the traction exerted by this device decreases.
In the process which was recommended, the wires or rods did not extend beyond the attachment piece. A threaded rod 'belonging to the hydraulic cylinder was screwed' into a threaded extension of the fastener. This process has never been exploited because those skilled in the art who had already made their experiences with the processes of the first group mentioned above could not decide to be satisfied with the sole tightening of the wires or reinforcing rods. between a female cone, and a male cone. If one acts according to the methods mentioned in the first place, these prejudices are to a certain extent founded because the definitive anchoring between the two cones then occurs at the same time as the release of the traction exerted by the jack.
However, this is not the case in the process on which the present invention is based, because in this case the only anchor which is
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provided acts from the start of power-up. The real drawback of this method and of the construction that it allows to obtain lies in the fact that in the finished construction the only anchoring consists in the clamping of the wires or rods between the two cones. However, it is precisely under the variable stresses which act on the beam in service that it is necessary to fear a certain sliding of these rods between the two cones, but only if one does not provide for an additional anchoring of the ends of the rods by folding these ends, or better still by sealing these folded ends, in mortar.
It is on this that the present invention is based, which consists in that the length of the reinforcing wires or rods is determined in advance so that these wires or rods protrude from the attachment piece; that in addition the traction device, after having been passed over the protruding ends of these threads or rods, is coupled to an annular region located between the external thread and the female cone, of the attachment piece, and that after having carried out the tensioning and again removed) the traction device, the said protruding ends are folded back and these ends sealed with mortar.
For the implementation of this process, use is advantageously made of an apparatus whose traction device is constituted by a hydraulic cylinder and which is characterized in that this cylinder comprises an annular pressure chamber having an inner wall and a outer wall coaxial with each other and a front wall, the inner wall, at its end remote from the front wall, being arranged to be coupled to the attachment piece and having over at least the major part of its length measured from this end, an inside diameter greater than the maximum diameter of the crown of reinforcing wires or rods
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, dare the fastener, and in that an annular p which is capable of moving in said annular pressure chamber present,
on its side remote from said front wall, extensions of uniform length., which alternate with slots and 'which leave free between them and said inner wall a space suitable for receiving the nut which will be screwed onto the part attachment by means of a tool engaged on this nut through one of said slots.
It should be mentioned here that the tensioning jack which is used for carrying out the aforementioned process in which the ends of the rods are formed as a stud, also has an axial recess over its entire length. However, a traction rod extends all along this recess, one end of which is screwed into the anchor head receiving the nipples and the other end of which comes to rest on the opposite end. of the cylinder. It is true that this traction rod was sometimes tubular, but only with a view to making it lighter. On the other hand, the internal diameter of the jack according to the present invention is so large that it exceeds the maximum diameter of the ring of ends and wires or of rods which protrude from the anchoring head.
Considerable difficulties had to be overcome to still allow the use of a support nut of a sufficiently small diameter. Furthermore, the new design of the jack which is the subject of the invention allows considerable lightening because the inner wall of the annular pressure chamber is not only used as such, but also as an element which transmits the force. from the cylinder to the anchor head. This weight reduction considerably facilitates work on the site.
The invention will now be described by way of example with regard to the attached dassin. The single figure represents
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an axial section of an end of ¯or with reinforcements and means for their tensioning and their anchoring.
Reference numeral 1 designates a concrete beam which has a recess, the wall of which is formed by a long tube 2 and a tube 3 - of larger diameter.
By 4 is designated a distribution plate. Through the tube extends a circular bundle of reinforcing rods 5 which are tightly clamped between a female cone that has a fastening part 6, and a male cone 7. The parts 6 and 7 form the anchor head . The attachment part 6 is stepped on the outside; its part of larger diameter, which is located at the bottom of the enlarged tube 3, has an external thread 6a. An externally threaded part 6b is connected to the annular shoulder of part 6a by a smooth cylindrical surface 6c. The thread 6b could advantageously be a trapezoidal thread with two or more pitches.
The tapered surfaces of parts 6 and 7 have circumferential grooves 8 and 9, respectively. These grooves somewhat reduce the danger of the rods slipping.
The length of the reinforcing rods 5 is determined in advance so that they protrude from the anchor head, the protruding ends being designated by 5a.
The apparatus for tensioning and anchoring the reinforcing rods 5 essentially comprises a hydraulic cylinder having an annular pressure chamber. The interior wall 10 is rigidly connected to the coaxial exterior wall 11 by a front wall 12.
This has the form of a ring having peripheral grooves furnished with sealing rings 13 and 14.
The front wall is fixed to the outer wall 11 by means of a few screws 15. It has an internal thread at the core of which it is screwed onto the inner wall 10, at the outer end thereof.
At its other end, the interior-wall-10 has an internal thread 10a which allows it to be coupled
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to the attachment part 6. To facilitate its positioning at the start of the coupling, it has a cylindrical flare in its end part 10b.
... The inner wall 10 has over the major part of its length, measured from this part 10b, an inner diameter which "is appreciably larger than the crown of the protruding ends 5a of the reinforcing rods. , It is thanks to this measure that the cylinder can be coupled to the anchor head 6,7.
The outer end of the annular pressure chamber of the hydraulic cylinder is formed by an annular groove 16 represented by the inner front surface of the wall 12.
A channel 17 of which a threaded flare 17a is used for connection to a pipe for supplying a pressurized liquid ends at this core.
In the annular pressure chamber can move an annular piston 20. furnished with sealing rings 18 and 19 cooperating with the inner walls 10 and outer, 11, respectively. On the side remote from the front wall 12 this piston has a sleeve-shaped extension 20a. Between the inner smface 'of this extension and the outer surface of the wall 10 is an annular space receiving a nut: 22, -which will be screwed onto the outer thread 6a of the head! anchor when powering up.
The extension 20a of the piston has openings 23 which are distributed over its circumference and which allow a tool to be engaged on the nut 22 as soon as the pressure chamber is partly filled with pressurized liquid, that is to say - say as soon as the outer wall 11 has moved somewhat away from the beam 1. '
Les'parties of the wall 10 which are contiguous and ad-. adjacent to the front wall 12, respectively, a second pressure chamber is closed at one of its ends by a cover 24. This is screwed into the outer end of the wall 10 and has a central bore 25
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having a threaded flare 25a -'lui serves for connection @ to a second pressurized liquid supply line.
In this second pressure chamber or central pressure chamber 3 is arranged a second piston 26 which has a face plate 27 facing the cover 24 and, on the opposite side, a partly tubular extension 26a.
Means rion shown and known per se are provided to control the entry and exit of the pressurized liquid in the first and in the second pressure chamber, and this so that the pistons 20 and 26 can be controlled independently one. the other. A coil spring 28 is placed between an annular shoulder of the piston and an inner annular rim 10c of the wall 10.
The pressurized liquid which enters the central pressure chamber moves the piston-26 to the left against the resistance of the spring 28 and acts through the front surface of its extension 26a on the juxtaposed front surface of the male cone 7 which is thus pushed into the female cone of the attachment part.7 to anchor the reinforcing rods 5 in the anchoring head 6,7. When the pressurized liquid can again flow from the central pressure chamber, the spring 28 returns the piston 26 to its initial position, shown in the drawing.
To the peripheral outer surface of the wall 11, a few handles 29 have been fixed by welding which facilitate not only the transport of the jack to the site, but also its coupling to the anchor head.
To perform the tensioning and anchoring of the wires or reinforcing rods 5, the following procedure is carried out: firstly, the reinforcing rods 5 'of a length such that they exceed the anchor head are prepared. , to form ends 5a which we will finally need to form a second anchor. After threading the fastener 6 in the tube 3 and after placing the reinforcing rods in the tube 2, these rods are anchored at the other end
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of the beam in some suitable manner known per se.
For example, an anchor head with mixed and female cones could be used. At the end shown in the drawing, of beam-1, the male cone 7 is introduced between @ the reinforcing rods. This done, the tensioning cylinder is coupled by its part 10 to the attachment part
6 by screwing, the extension 20a of the piston 20 then resting on the distribution plate 4. The worker holds the jack in this position until the male cone 7 has been inserted into the female cone of part 6 at the means of the piston 26 of the auxiliary press. The reinforcing rods are thus fixed definitively in the anchoring head 6; 7.
The reinforcing rods can then be put under tension all at once or in stages. For this purpose pressurized liquid is introduced into the annular pressure chamber. As the, piston 20 rests on the distribution plate 4,, it is the cylinder 10, 11, 12 which must move back and which by its coupling to the anchor head, pulls the latter towards the exterior. . As this movement takes place, the nut 22 is screwed onto the thread 6a of the anchoring head by means of a tool which is moved in one or the other of the slots 23.
If desired, we can repeat several times the driving of the male cone 7 in the attachment part 6, As soon as the tensile force has reached its desired value, the nut 22 is tightened firmly against the plate. distribution 4, Once this is done, the liquid can be allowed to escape at one time or in stages from the annular pressure chamber.
The hydraulic cylinder will thus be unloaded as soon as the entire tension is transmitted to the beam via the attachment head and the nut 22, it is possible to unscrew the cylinder which can then be used elsewhere.
When the cylinder is removed, the protruding ends 5a of the reinforcing wires are easily accessible and can be folded outwards by bypassing the fitting
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6d rounding which is provided at the outer end of. the fastener 6. This folding and sealing of these folded ends in mortar is preferably done later, shortly before the construction is put into service.
Indeed, conclusive tests have shown that there is no reason to fear a slippage of the reinforcing rods 5 in the conical joint of the anchor heads 6.7 under only static tension and other constant loads. construction, so long as the surfaces of this joint have been properly prepared, It is however very likely that such a slip would take place under the variable service loads (vibrations, etc.) if the ends were not folded. protruding 5a and did not seal these.bouts with mortar.
It should be added that a longitudinal bore could be provided in the male cone 7 which allows the injection of cement inside the tube 2 when the tensioning is completed. @
One could imagine various modifications of the apparatus which has just been described by way of example.
One of these modifications would consist in providing an internal thread instead of the external thread 6b. The cylinder could be coupled to the attached part other than by screwing, for example by a bayonet joint.
Moreover, an intermediate tube could be provided between the part 10 and the attachment part 6. Another type of modification would consist in leaving aside the auxiliary hydraulic press comprising the piston 26. The inner wall 10 could then have over- its entire length an internal diameter greater than the maximum diameter of the crown of protruding ends 5a.
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The juxtaposed clamping surfaces presented by parts 6 - ,, and 7 do not necessarily have to be exactly conical, but could be somewhat domed inward or outward.
CLAIMS,
1. A process for anchoring and tensioning metal reinforcements in concrete beams, during which the wires or rods are permanently fixed. of reinforcement in a female cone of a fastening part, by means of a conical wedge, then couples this fastening part to the mobile part of a traction device whose fixed part rests on the beam , screw on the fastener a nut as the traction exerted by the traction device increases, so that this nut immediately comes to bear on the beam when the traction exerted by the device decreases, characterized in, this that the length of the reinforcing wires or rods is determined in advance so that.
these threads or rods protrude from the attachment piece, that in addition the traction device, after having been passed over the protruding ends of these threads or rods, is coupled to an annular region, located between the thread- outer floor and the female cone, of the attachment piece, and that after having carried out the tensioning and again removed the traction device, one folds back the said projecting ends and seals these ends with the mortar.