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Septembre 2020

Tirants précontraints

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> Les concessionnaires d’autoroutes ou de réseaux ferrés ont à gérer un parc de tirants précontraints qui pour certains, ont été mis en place il y a 30 ou 40 ans. Le diagnostic des tensions existantes est onéreux lorsqu’il est fait à partir de moyens classiques. Par voie de conséquence les essais sont réalisés en nombre limités non représentatifs des quantités à gérer. Au coût, il convient d’ajouter la difficulté d’effectuer des essais en hauteur par exemple les essais de traction.

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Le brevet développé par Jean-Jacques Rincent et porté par la société Rincent Laboratoires depuis plus de quinze ans permet au moyen d’essais non destructifs de déterminer :

- les longueurs totales et libres des tirants,

- et la force de tension existante®.

 

La démarche exposée ci-après concerne des talus comportant 700 et 1500 tirants sur des sites autoroutiers et ferroviaires au Brésil. L’essai non destructif mis en œuvre consiste à analyser la réponse vibratoire du tirant en fréquence et en raideur. La réponse en fréquence donne la longueur totale du tirant et la longueur de tirant dite libre.

 

Le calcul de la raideur dynamique qui est un nombre complexe, est fait à partir de l’inverse de la pente de la courbe V/F en fonction de la fréquence.

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La rigidité du système dépend de

- de l’inertie du tirant,

- de l’environnement géotechnique du tirant sols, roches…,

- de l’inertie du mur ou de l’écran maintenu par ces mêmes tirants,

- de la force de tension interne au tirant.

 

Le domaine d’application de la méthode exclu les volumes limités. Par exemple, un volume définit par des structures en béton aboutit quand les tirants sont en tension, à la mesure de l’inertie de l’ouvrage délimité par la structure.

 

Sur un nombre restreint de tirants, les essais non destructifs sont réalisés simultanément à des essais de traction. Cette phase qui a pour but d’améliorer la précision de l’interprétation des essais a aussi un rôle pédagogique puisqu’une comparaison des résultats peut être faite.

 

La force interne au tirant, calculée pour chacun d’entre eux, est présentée sous la forme ci-après. La suite de l’investigation a concerné la corrosion, c’est un point d’arrêt qui conditionne la remise en tension des tirants. Les premiers contrôles sont dimensionnels en utilisant un pied à coulisse pour mesurer les réductions de diamètres si elles existent.

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Les suppléments à la norme Suisse SIA 267 concernent le contrôle de la protection contre la corrosion des tirants. Le tirant doit présenter une résistance électrique supérieure à 0,1 Méga Ohm. Une résistance électrique élevée est révélatrice d’une isolation correcte du tirant.

 

Cette étape étant franchie, une procédure de remise en tension des tirants a été élaborée. Cette première phase d’amélioration de la stabilité du mur de soutènement est rapide et économique. La prolongation de la durée de vie des tirants et de l’ouvrage doit se faire sous conditions de la mise en œuvre d’un suivi dans le temps.

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Essais de traction

Essais de glissance

Contrôles des fixations

Contrôle du compactage

Contrôle des caractéristiques de fabrications des produits bitumeux

Calcul des indices de Service des chaussées

Essais d'impédance mécanique et de chargements statiques

Essais statiques et dynamiques sur ancrages

Tirants précontraints

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