CH717193A2

CH717193A2 - Ultra high performance reinforced fiber-reinforced concrete parapet.

Info

Publication number: CH717193A2
Application number: CH00259/20A
Authority: CH
Inventors: Menétrey C/O Ingph Isa Rue Centrale 9Bis Philippe
Original assignee: Ingphi Sa
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-09-15
Also published as: CH717193B1

Abstract

La présente invention a pour objet parapet (1) nervurés en BFUP abréviation de béton fibré à ultra haute performance, renforcé avec des armatures métalliques. Le parapet (1) est destiné à ètre lié rigidement à l'extrémité d'une dalle (2) dont il définit la limite entre une surface utile et le vide. Il contribue à la sécurité vis-à-vis des chocs et des chutes de véhicules et de personnes sur des ouvrages tel que des ponts, des passerelles et des estacades. Le parapet (1) nervuré en BFUP armé est plus léger qu'un parapet (1) standard en béton armé tout en ayant une grande rigidité. En effet, le parapet tel que proposé est affiné, nervuré et allégé ceci grâce à la grande résistance du BFUP qui permet de réduire l'épaisseur des sections. L'utilisation de BFUP armé est idéale car il est possible de disposer les armatures métalliques dans les zones où les efforts sont les plus importants à la manière des structures en béton armé et la liaison entre les armatures métalliques est simplifiée. L'utilisation d'un BFUP grâce à sa faible porosité, permet d'offrir une grande durabilité des parapets, ce qui est particulièrement important car ces éléments sont exposés à l'eau et aux sels de déverglaçage.The present invention relates to parapet (1) ribbed in UHPFRC short for ultra-high performance fiber-reinforced concrete, reinforced with metal reinforcements. The parapet (1) is intended to be rigidly linked to the end of a slab (2) of which it defines the limit between a useful surface and the void. It contributes to safety against impacts and falls from vehicles and people on structures such as bridges, walkways and booms. The parapet (1) ribbed in reinforced UHPFRC is lighter than a standard parapet (1) in reinforced concrete while having great rigidity. Indeed, the parapet as proposed is refined, ribbed and lightened this thanks to the high resistance of UHPC which makes it possible to reduce the thickness of the sections. The use of reinforced UHPFRC is ideal because it is possible to place the metal reinforcements in the areas where the forces are the most important in the manner of reinforced concrete structures and the connection between the metal reinforcements is simplified. The use of UHPFRC thanks to its low porosity, makes it possible to offer great durability of the parapets, which is particularly important because these elements are exposed to water and de-icing salts.

Description

[0001] La présente invention a pour objet des parapets, qui sont des éléments disposés aux extrémités des ponts, des passerelles et des estacades auxquels ils sont liés rigidement de sorte qu'ils contribuent à la sécurité vis-à-vis des chocs et des chutes de véhicules et de personnes. The present invention relates to parapets, which are elements arranged at the ends of bridges, walkways and booms to which they are rigidly linked so that they contribute to safety vis-à-vis shocks and falling vehicles and people.

[0002] Le terme parapet est utilisé de manière générique pour des applications en forme basse, aussi dénommé bordure et des applications en forme haute, aussi dénommé New-Jersey. The term parapet is used generically for applications in low form, also called border and applications in high form, also referred to as New Jersey.

[0003] Les parapets peuvent être surmontés de montants métalliques verticaux supportant une ou plusieurs glissières et / ou un garde-corps et / ou une main courante et / ou paroi anti-bruit. [0003] The parapets can be surmounted by vertical metal uprights supporting one or more slides and / or a guardrail and / or a handrail and / or anti-noise wall.

[0004] Les parapets sont usuellement en béton armé. [0004] The parapets are usually made of reinforced concrete.

[0005] Les parapets sont liés rigidement à l'extrémité d'une dalle dont ils définissent la limite entre une surface utile, supportée par la dalle de roulement et le vide. The parapets are rigidly linked to the end of a slab of which they define the limit between a useful surface, supported by the running slab and the void.

[0006] Trois formes usuelles de réalisation de parapet en forme basse sont illustrées à la Fig. 1a), 1b) et 1c): • La Fig. 1a) présente un parapet en béton armé coulé en place (1) fixé sur une dalle de roulement (2) surmontée d'une glissière horizontale (3) tenue par un montant vertical (4) terminé par une main courante (5). • La Fig. 1b) présente un parapet en béton armé coulé en place et taillé en biseau (1) fixé sur une dalle de roulement (2) surmontée de deux glissières à caisson (3) tenues par un montant vertical (4). • La Fig 1c) présente un parapet préfabriqué en béton armé (1) disposé sur une dalle de roulement (2) surmontée d'un garde-corps (5) tenu par un montant vertical (4).Three usual embodiments of a parapet in low form are illustrated in FIG. 1a), 1b) and 1c): • Fig. 1a) presents a cast-in-place reinforced concrete parapet (1) fixed to a running slab (2) surmounted by a horizontal slide (3) held by a vertical upright (4) terminated by a handrail (5). • Fig. 1b) presents a reinforced concrete parapet cast in place and bevelled (1) fixed on a running slab (2) surmounted by two box slides (3) held by a vertical upright (4). • Fig 1c) shows a prefabricated reinforced concrete parapet (1) arranged on a running slab (2) surmounted by a guardrail (5) held by a vertical upright (4).

[0007] Deux exemples de parapet en forme haute sont illustrés à la Fig. 1d) et 1e): • La Fig. 1d) présente un parapet entièrement en béton armé coulé en place (1) fixé sur une dalle de roulement (2), le parapet possède du côté de la surface de roulement une face lisse et légèrement inclinée par rapport à la verticale pour assurer la sécurité aux chocs des véhicules routiers. • La Fig. 1e) présente un parapet en béton armé coulé en place (1) fixé sur une dalle de roulement (2) dont la face intérieure est lisse et légèrement inclinée par rapport à la verticale et qui est surmonté par une glissière (3) tenue par un montant vertical court (4), pour contribuer à la sécurité aux chocs des véhicules routiers.[0007] Two examples of a parapet in high form are illustrated in FIG. 1d) and 1e): • Fig. 1d) has a parapet entirely of reinforced concrete cast in place (1) fixed on a bearing slab (2), the parapet has on the side of the running surface a smooth face and slightly inclined with respect to the vertical to ensure safety impact from road vehicles. • Fig. 1e) has a cast-in-place reinforced concrete parapet (1) fixed to a running slab (2), the inner face of which is smooth and slightly inclined with respect to the vertical and which is surmounted by a slide (3) held by a short vertical upright (4), to contribute to the impact safety of road vehicles.

ButsGoals

[0008] Le but principal des parapets est de contribuer à la sécurité vis-à-vis des chocs et des chutes de véhicules et de personnes. [0008] The main purpose of the parapets is to contribute to safety against impacts and falls from vehicles and people.

Désavantages des parapets existantsDisadvantages of existing parapets

[0009] Un des gros désavantages de ces parapets en béton armé c'est qu'ils sont lourds et génèrent une augmentation des efforts dans les ouvrages qu'ils sécurisent, ils représentent un poids mort. [0009] One of the big disadvantages of these reinforced concrete parapets is that they are heavy and generate an increase in the forces in the works which they secure, they represent a dead weight.

[0010] Un autre désavantage de ces parapets en béton armé c'est qu'ils ont une durée de vie limitée. En effet, comme ils sont exposés à l'eau et aux sels de déverglaçages et que le béton armé est un matériau poreux, toutes sortes de réactions de dégradations tel que la carbonatation du béton, la réaction alcali-silicate et la corrosion des armatures sont activées. Ainsi, les parapets de ponts présentent après quelques années d'exploitation des fissures qui peuvent conduire à des armatures corrodées et des éclats de béton. Another disadvantage of these reinforced concrete parapets is that they have a limited lifespan. Indeed, as they are exposed to water and deicing salts and that reinforced concrete is a porous material, all kinds of degradation reactions such as concrete carbonation, alkali-silicate reaction and corrosion of reinforcements are activated. Thus, after a few years of operation, bridge parapets exhibit cracks which can lead to corroded reinforcements and concrete splinters.

[0011] La durée de vie des parapets en béton peut être prolongée en augmentant l'enrobage des barres d'armature ce qui prolonge la durée de pénétration de l'eau et des chlorures jusqu'aux armatures mais d'un autre côté, cette mesure favorise le développement de fissures de peau dans le béton. The service life of concrete parapets can be extended by increasing the coating of the reinforcing bars which extends the duration of penetration of water and chlorides to the reinforcements but on the other hand, this measure promotes the development of skin cracks in concrete.

[0012] Une autre manière d'augmenter la durabilité des parapets en béton est de disposer une couche de protection sur la surface du béton, soit une couche imperméable de type bouche-pore. Cette couche a une durée de vie moins grande que celle des parapets qu'elle protège. Elle doit être rafraîchie régulièrement pour garder son efficacité ce qui nécessite des interventions sur la dalle de roulement et donc des nuisances pour les usagers. Another way to increase the durability of concrete parapets is to have a protective layer on the surface of the concrete, ie an impermeable layer of the pore filler type. This layer has a shorter lifespan than that of the parapets it protects. It must be refreshed regularly to keep its efficiency, which requires interventions on the running slab and therefore nuisances for users.

Formes d'exécution de l'inventionForms of carrying out the invention

[0013] L'invention est un parapet nervuré en BFUP armé. The invention is a ribbed parapet in reinforced UHPFRC.

[0014] Le BFUP est un béton fibré à ultra-haute performance qui est composé d'une matrice cimentaire très dense renforcée de fibres avec une faible porosité ce qui le rend très peux perméable. UHPC is an ultra-high performance fiber-reinforced concrete which is composed of a very dense cementitious matrix reinforced with fibers with low porosity which makes it very permeable.

[0015] L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description de formes d'exécution données à titre d'exemple aux Fig. 2à 5avec: • La Fig. 2représente différentes vues d'un parapet de pont en forme basse: en élévation sur la Fig. 2a), en coupe sur la Fig. 2b) et une vue tridimensionnelle sur la Fig. 2c). Le parapet (1) est en BFUP et les sections sont affinées et rigidifiées par des nervures verticales et une nervure horizontale; le parapet est plaqué contre la tranche de la dalle de roulement (2) auquel il est lié rigidement par des armatures métalliques. Sur la face supérieure est fixée un montant métallique (4) sur lequel est fixé un garde-corps (5) et une main courante (6). • La Fig. 3représente différentes vues d'un parapet de pont en forme haute: en élévation sur la Fig. 3a), en coupe sur la Fig. 3b) et une vue tridimensionnelle sur la Fig. 3c). Le parapet (1) est en BFUP dont les sections sont affinées et rigidifiées par des nervures verticales et deux nervures longitudinales; le parapet est plaqué contre la tranche de la dalle de roulement (2) auquel il est lié rigidement par des armatures métalliques. La face interne du parapet est légèrement inclinée pour assurer la sécurité aux chocs des véhicules routiers. La face lisse est localement perforée avec des ouvertures. • La Fig. 4représente différentes manières d'assurer la liaison entre les parapets en forme basse et la dalle de roulement avec toujours l'armature principale disposée dans le parapet (1), l'armature principale disposée dans la dalle de roulement (2) et l'armature longitudinale dans le parapet (3). La Fig. 4a) représente un parapet préfabriqué avec des armatures en attentes (1) qui se lient avec les épingles de la dalle de roulement (2) une fois que celle-ci est bétonnée contre le parapet. La Fig. 4b) représente un parapet coulé en place avec des étriers (1) qui assurent la liaison avec les épingles (2) en attente dans la dalle de roulement. La Fig. 4c) présente un parapet coulé en place avec des étriers (1) qui se lient avec des étriers disposés dans la dalle de roulement (2), une fois le parapet bétonné. Le parapet permet de protéger une tête de câble de précontrainte (4) ancrée sur la tranche de la dalle de roulement. • La Fig. 5représente différentes manières d'assurer la liaison entre les parapets en forme haute et la dalle de roulement avec toujours l'armature principale disposée dans le parapet (1), l'armature principale disposée dans la dalle de roulement (2) et l'armature longitudinale dans le parapet (3). La Fig. 5a) représente un parapet préfabriqué avec des armatures en attentes (1) qui se lient avec les épingles de la dalle de roulement (2) une fois que celle-ci est bétonnée contre le parapet. La Fig. 5b) représente un parapet coulé en place avec des armatures en boucle (1) qui assurent la liaison avec les armatures en forme d'épingles en attente dans la dalle de roulement (2). La Fig. 5c) présente un parapet coulé en place avec des armatures en boucle (1) qui se lient avec des armatures en boucle disposées dans la dalle de roulement (2). Le parapet permet de protéger une tête de câble de précontrainte (4) ancrée sur la tranche de la dalle de roulement.The invention will be better understood and its advantages will appear clearly on reading the description of embodiments given by way of example in FIGS. 2 to 5 with: • Fig. 2 shows different views of a bridge parapet in low form: in elevation in FIG. 2a), in section in FIG. 2b) and a three-dimensional view in FIG. 2c). The parapet (1) is in UHPFRC and the sections are refined and stiffened by vertical ribs and a horizontal rib; the parapet is pressed against the edge of the running slab (2) to which it is rigidly linked by metal reinforcements. On the upper face is fixed a metal upright (4) on which are fixed a guardrail (5) and a handrail (6). • Fig. 3 shows different views of a bridge parapet in high form: in elevation in FIG. 3a), in section in FIG. 3b) and a three-dimensional view in FIG. 3c). The parapet (1) is in UHPFRC, the sections of which are refined and stiffened by vertical ribs and two longitudinal ribs; the parapet is pressed against the edge of the running slab (2) to which it is rigidly linked by metal reinforcements. The internal face of the parapet is slightly inclined to ensure safety against impact from road vehicles. The smooth face is locally perforated with openings. • Fig. 4 represents different ways of ensuring the connection between the parapets in low form and the bearing slab with always the main reinforcement arranged in the parapet (1), the main reinforcement arranged in the bearing slab (2) and the reinforcement longitudinal in the parapet (3). Fig. 4a) represents a prefabricated parapet with hanging reinforcements (1) which connect with the pins of the bearing slab (2) once it is concreted against the parapet. Fig. 4b) shows a parapet cast in place with brackets (1) which ensure the connection with the pins (2) waiting in the running slab. Fig. 4c) presents a parapet cast in place with brackets (1) which are linked with brackets arranged in the bearing slab (2), once the parapet has been concreted. The parapet protects a prestressing cable head (4) anchored to the edge of the bearing slab. • Fig. 5 represents different ways of ensuring the connection between the parapets in high form and the bearing slab with always the main reinforcement arranged in the parapet (1), the main reinforcement arranged in the bearing slab (2) and the reinforcement longitudinal in the parapet (3). Fig. 5a) represents a prefabricated parapet with hanging reinforcements (1) which connect with the pins of the bearing slab (2) once it is concreted against the parapet. Fig. 5b) shows a parapet cast in place with looped reinforcements (1) which provide the connection with the pin-shaped reinforcements waiting in the running slab (2). Fig. 5c) shows a cast-in-place parapet with loop reinforcements (1) which bond with loop reinforcements arranged in the bearing slab (2). The parapet protects a prestressing cable head (4) anchored to the edge of the bearing slab.

[0016] Pour toutes les formes présentées, les nervures sont disposées à l'extérieur de la dalle de roulement afin de ne pas faire obstacle aux véhicules en cas de choc. For all the shapes presented, the ribs are arranged outside the running slab so as not to obstruct vehicles in the event of an impact.

Avantages de l'inventionAdvantages of the invention

[0017] L'invention du parapet nervuré en BFUP armé présente le double avantage d'être léger et durable comme détaillé ci-dessous. The invention of the ribbed parapet in reinforced UHPFRC has the double advantage of being light and durable as detailed below.

[0018] Le parapet présente l'avantage avec ses nervures, d'être nettement plus léger qu'un parapet standard en béton armé. La quantité de matière nécessaire à la construction est réduite. De ce fait, son poids est réduit et les efforts induits sur l'ouvrage sont également diminués. The parapet has the advantage, with its ribs, of being significantly lighter than a standard reinforced concrete parapet. The amount of material needed for construction is reduced. As a result, its weight is reduced and the forces induced on the structure are also reduced.

[0019] L'utilisation du BFUP avec sa grande résistance, permet de réduire les différentes épaisseurs des sections du parapet. The use of UHPFRC with its high strength, reduces the different thicknesses of the sections of the parapet.

[0020] La mise en place de nervures dans le parapet permet de garantir une rigidité élevée pour assurer la sécurité aux chocs et également pour permettre la fixation des montants pour les glissières, les garde-corps, les mains-courantes et les parois anti-bruit. [0020] The placement of ribs in the parapet makes it possible to guarantee high rigidity to ensure safety against impact and also to allow the fixing of the uprights for the slides, guardrails, handrails and anti- noise.

[0021] L'utilisation du BFUP armé est idéale car il est possible de disposer les armatures métalliques dans les zones où les efforts sont les plus importants. De plus, grâce à la résistance élevée du BFUP, la liaison entre les armatures métalliques du parapet et celle de la dalle de roulement est simplifiée car les longueurs de recouvrement entre les barres d'armatures dans le BFUP sont diminuées. The use of reinforced UHPFRC is ideal because it is possible to have the metal reinforcements in the areas where the forces are the greatest. In addition, thanks to the high strength of UHPFRC, the connection between the metal reinforcements of the parapet and that of the bearing slab is simplified because the overlap lengths between the reinforcing bars in the UHPFRC are reduced.

[0022] L'utilisation d'un BFUP permet de garantir une grande durabilité aux parapets, ce qui est particulièrement important car ces éléments sont exposés aux processus de dégradation. En effet, le BFUP est un matériau compact avec une faible porosité et donc une faible perméabilité qui permet de réduire drastiquement les processus usuels de dégradation du béton et donc d'augmenter la durée de vie de ces éléments. Ceci est particulièrement important car les parapets sont exposés aux intempéries et aux gels et aux sels de déverglaçage. The use of UHPFRC makes it possible to guarantee great durability to the parapets, which is particularly important because these elements are exposed to degradation processes. Indeed, UHPC is a compact material with low porosity and therefore low permeability which drastically reduces the usual concrete degradation processes and therefore increases the life of these elements. This is especially important because the parapets are exposed to the elements and to frost and de-icing salts.

Claims

1. Ribbed parapet in ultra high performance fiber-reinforced concrete (UHPC) reinforced with metal reinforcements; the parapet has ribs to hollow out the section and reduce its mass; the parapet is rigidly linked to the end of a slab of which it defines the limit between a useful surface and the void; the parapet contributes to safety against impacts and falls from vehicles and people using the useful surface.

2. Parapet according to claim 1disposé on the ends of a bearing slab of bridges, walkways and booms.

3. Parapet according to one of claims 1 to 2, the section of which is prefabricated in the workshop.

4. Parapet according to one of claims 1 to 3dont certain ribs are vertical and are arranged on the vacuum side.

5. Parapet according to one of claims 1 to 4, the connection to the slab is made with metal reinforcements in the manner of reinforced concrete structures.

6. Parapet according to one of claims 1 to 5, the longitudinal connection of which is provided with longitudinal metal reinforcements in the manner of reinforced concrete structures.

7. Parapet in low form according to one of claims 1 to 6 surmounted by at least one slide or a guardrail or a handrail or a noise barrier fixed by metal uprights.

8. High-shaped parapet according to one of claims 1 to 6 whose recessed section rises above the slab with a smooth face on the side of the useful surface and a face with the ribs on the vacuum side.

9. A high-shaped parapet according to claim 8, the face of which is inclined and / or perforated.

10. A high-shaped parapet according to one of claims 8 to 9, one of the ribs of which is longitudinal; this rib can be surmounted by a slide fixed by metal uprights