Tirants d’ancrage actifs


Qu’est ce qu’un tirant d’ancrage actif ?

Schéma de la mise en place d’un tirant d’ancrage actif (Chantier du Barrage de l’Illsee)

La capacité d’un tirant actif peut varier de quelques tonnes à plus de 1 500 tonnes. La gamme courante va de 20 à 200 tonnes.

Les longueurs totales dépendent des caractéristiques des projets et vont de 10 à plus de 60 mètres. Les longueurs moyennes sont de 15 à 25 mètres.

Les armatures utilisées sont généralement identiques ou analogues à celles utilisées pour la précontrainte d’ouvrages d’art.

Exemple :

    • Toron T15,7 à sept fils , résistance à la rupture 1860 Mpa
    • Limite élastique à 0,1 % : 248 KN, soit óe = 1653 Mpa.
    • Limite de rupture : 279 KN
    • Section : 150 mm2

 

 

 

 

 

 

 

 

Schéma d’une découpe de tirant d’ancrage actif

Technologie

La mise en oeuvre d’un tirant se déroule en plusieurs phases :

  • Réalisation d’un forage, diamètre compris entre 100 et 200 mm, toutes inclinaisons envisageables, au moyen d’un outillage et d’un fluide de perforation adaptés au terrain.
  • Après nettoyage du forage, substitution du fluide de forage par un produit de scellement, généralement un coulis de ciment fortement dosé.
  • Mise en place de l’armature (barre, torons…). La mise en place se fait avec une grue, un dérouleur, voire à bras d’hommes.
  • Après prise, le scellement peut être injecté sous pression avec un coulis de ciment. Divers systèmes coexistent pour conduire cette injection en fonction du terrain et de l’entreprise. Le procédé le plus courant est celui utilisant un tube à manchettes.
  • Après un délai de 7 à 10 jours suivant le type de terrain et le produit de scellement utilisé, mise en précontrainte avec un vérin et cachetage de la tête d’ancrage par un capot.

 

 

Autoroute A9 – Assainissement des murs de soutènement

Les essais :

La norme suisse relative aux tirants d’ancrages précontraints préconise la réalisation de tirants d’essais préalablement aux travaux afin de fournir les éléments nécessaires au dimensionnement des tirants d’ancrage de l’ouvrage en fonction des conditions géologiques, et notamment la résistance ultime Ra atteignable, et la longueur de scellement. Ces essais permettent de plus de vérifier les hypothèses de calcul du projet.

De plus, tout tirant d’ancrage fait l’objet d’un essai simple de traction avant sa mise en tension définitive, afin de contrôler sa capacité réelle. Enfin, certains des tirants d’ancrage subissent un essai poussé de traction, comportant 3 paliers de charge et décharge. La force d’épreuve Pp de ces essais doit être d’au moins 25 % supérieure à la force de blocage Po.

La protection contre la corrosion :

La protection contre la corrosion des tirants d’ancrage est destinée à assurer leur intégrité tout au long de leur durée de vie.

Plusieurs cas sont distingués suivant les utilisations :

  • Protection poussée contre la corrosion pour des tirants d’ancrage définitifs (durée d’utilisation de plus de 2 ans), ou pour des tirants d’ancrage provisoires en milieu agressif.
  • Protection limitée contre la corrosion pour des tirants d’ancrage provisoires (durée d’utilisation de moins de 2 ans)
  • Pas de protection spéciale pour des tirants d’ancrage dont la durée d’utilisation est inférieure à 6 mois et dont la défaillance est sans préjudice pour la sécurité publique.

Dans le premier cas, l’armature doit être enrobée sur toute sa longueur d’une gaine isolante. Sur la longueur de scellement, cette gaine est remplie de coulis de ciment. La longueur libre est doublée de gaines individuelles sur chaque toron.

De plus, on doit prévoir une isolation entre la tête du tirant d’ancrage et la structure porteuse : la tête est soit coulée dans du béton, soit protégée par un capot démontable isolant insensible à la corrosion. L’isolation est contrôlée par mesure de la résistance électrique sur chaque tirant avant et après les phases d’injection et de mise en tension.

Dans le cas de tirants d’ancrage provisoires, la protection limitée contre la corrosion impose un enrobage des armatures de 20 mm minimum grâce à des écarteurs répartis sur la longueur de scellement. La longueur libre est graissée et recouverte d’une gaine. La zone de la tête est protégée par une peinture isolante hydrofuge.