EP0192004B1 - Procédé et dispositif pour la mise en place d'un ouvrage tel que pont préfabriqué - Google Patents

Procédé et dispositif pour la mise en place d'un ouvrage tel que pont préfabriqué Download PDF

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EP0192004B1
EP0192004B1 EP19850402490 EP85402490A EP0192004B1 EP 0192004 B1 EP0192004 B1 EP 0192004B1 EP 19850402490 EP19850402490 EP 19850402490 EP 85402490 A EP85402490 A EP 85402490A EP 0192004 B1 EP0192004 B1 EP 0192004B1
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EP
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bridge
straight legs
recesses
straight
legs
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EP19850402490
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Jean-Pierre Miomandre
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit

Definitions

  • the present invention relates to a method, and a prefabricated structure for the implementation of the method, allowing the realization and the installation in an extremely fast space of time of a work of art in particular of a bridge in sight to ensure the crossing of two tracks according to two superimposed levels.
  • Processes are also known in which a prefabricated structure is produced next to its location and at its final horizontal level, after which the structure of the structure is translated to its final location after which embankments are made of each side of the legs so as to ensure the continuity of the overpass.
  • the earthwork of the embankments extending the upper track creates, on each side of the legs, a zone without transition between the deck (rigid) and the embankment being compacted, this succession of hard point / soft point creating a delicate area in stability and reliability of the upper track, in particular in the case of the installation of a railroad in an overpass.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks and for this purpose the invention relates to the establishment of a structure in particular of a bridge of the gantry type avoiding the phenomena of reasoning linked to the establishment of a bridge of the type frame both at the deck and at the level of the raft according to traditional methods.
  • Another object of the invention is to eliminate the embankments extending on each side of the apron the upper passage by eliminating by the same the differences in consistency of the tread and ensuring continuity in the support and infrastructure of the upper track .
  • the invention makes it possible to eliminate the temporary deviations, the installation and the operational putting into operation of the bridge will be obtained with an interruption within a period of a few hours.
  • the device and the method according to the invention make it possible to ensure the installation of a drainage system at the level of the right feet and possibly of the wing walls of the structure.
  • the invention also relates to a prefabricated bridge as just described in claim 11.
  • the bridge is manufactured being positioned parallel to its future location and perpendicular to the bottom track. Once the prefabricated bridge is finished, it is shifted by air cushioning to a position located directly above its final position. By earthwork in successive layers between the feet or legs of the bridge, the latter is pushed in until its final place, then enough to ensure the reestablishment of traffic as quickly as possible, a temporary immobilization of the bridge is achieved by shoring up the deck on a serious cement compacted by pre-assembled interposed towers, or by jacking in the niches on wedging members and foundation soles are poured at the base of the feet to ensure the final immobilization of the bridge.
  • the straight feet of the bridge ending in a bevel to form spades have niches whose ceiling is arranged substantially horizontally, so as to constitute a bearing face for the positioning of jacks intended to lift the bridge, either when it is placed on the means of movement (shifting by air cushions or water cushions), either for adjusting the final positioning of the bridge brought to its final place and for ensuring the feet are seated on The foundations.
  • the straight feet of the bridge are embedded in a concrete bed thus defining a sole forming a foundation providing the bridge with its final seat.
  • the method described according to the main patent has the advantage of ensuring extremely rapid installation of the bridge.
  • the upper track can be used and it is only cut for the few hours necessary to shift the bridge until it is in line with its position final, then to the lower earthwork to sink the bridge to its final level.
  • the upper track can be restored immediately thanks in particular, as mentioned above, to a simple shoring of the bridge for the time necessary for the execution and the setting of the foundations which ensure the firm foundation of the completed bridge.
  • the prefabricated bridge 1 comprises an apron 2 and two straight feet 3 and 3 'whose base 4, 4' ends in bevel 5, 5 '(possibly provided with reinforcement shoes) ; the bevels form a structure, the edge of which penetrates into the ground while sinking and acting as a spade.
  • These bevels can, as shown in FIG. 4, comprise two stepped levels constituting teeth thus facilitating the insertion of the base or. foot 3, 3 '.
  • the straight legs 3, 3 ′ can be extended outwards by a cutaway 6 allowing the angular connection separating the angular zones separating the lower track from the upper track during the final positioning of the bridge.
  • a plurality of niches 7, 7 ′, 7 ′′ are provided, projecting above the level of the cutaway and the top or ceiling 8 of which forms a wall in a plane substantially horizontal.
  • each niche 7 may have an opening 9, 9 'which constitutes the lower outlet of the chamber or cylinder of a lifting cylinder 10, 10', 10 ".
  • This cylinder can advantageously consist of a simple jacket or tubing made of synthetic material embedded in the mass of the right foot 3, 3 'during its prefabrication and in which is inserted the cylindrical mandrel 11, 11', 11 "forming the movable piston .
  • the top of the chambers or cylinders 10, 10 ', 10 " is connected by a pipe passing through the mass of the right foot 3, 3' and opening to the outside; this pipe allows the supply of the chamber 10.10 ', 10" in hydraulic fluid for operating the pistons 11, 11 ', 11 ".
  • the jacks 10, 10 ′, 10 are used for lifting the bridge and placing it on the shifting means.
  • These means consist essentially of the four beams 13, 13 'and 14, 14' arranged in pairs on each side of the straight legs 3, 3 'and these beams constitute the sliding path or displacement rail joining the prefabrication station to the location located at the level of the upper track and corresponding to the vertical position of the future positioning of the bridge.
  • the total weight of bridge 1 is taken up by beams, for example a HEB beam reference 16, which is inserted by its two ends inside two niches facing each other ( Figure 1).
  • the HEB 16 beam rests on the beams 13, 13 ', 14, 14' by means of shifting devices such as air cushions 17,17 'or 18, 18', or water cushions.
  • the bridge can then be lifted by pressing the pistons 11, 11 'on the transverse beam 16 for the movement and shifting maneuver.
  • the entire bridge is then shifted by resting on the beams 16, themselves in translation on the beams 13, 13 ', 14, 14' from its initial prefabrication position to its final position directly above its final location corresponding to an interrupted section of the upper track, for example the railway 19, 19 '( Figure 1).
  • the wedging members can be removed after lifting by the set of pistons 11, 11 'of the cylinders 10, 10', after which the cylinders return the pistons to the retraction position until the tip of the spades or bevelled ends 5, 5 'of the straight feet 3, 3' rest on the ground. It is then possible to proceed with the removal of the shifting members, that is to say the beams 16, air cushions 17, 17 ', beams 13, 13' and 14, 14 '.
  • the pistons 11, 11 ′ are then in the retracted retracted position inside the chambers 10, 10 ′ and they will remain in this position throughout the period of penetration of the bridge as illustrated in FIGS. 5, 6 and 7 .
  • the piston 11 being in the fully retracted position, the upper wall or ceiling 8 of the niche 7 can receive the support of a prismatic structure 20 ′ forming “removable spade” which is secured by any appropriate means, in particular by fastening members 21, 21 'penetrating into housings 22, 22' embedded in the mass of the foot 3, at the top of the niche 7, 7 '.
  • the prismatic structure 20, 20 ′ or “removable spade” will allow the earthwork in the crevice formed by the niche, allowing the foot to be pushed in, thus obscuring the wall formed by the ceiling of the niche 8 which would tend to compact and lean on earth elements inaccessible to the work of the earth-moving machine.
  • the base of the outer wall 24, 24 'of the right foot 3, 3' has a recess or heel 25, 25 ', so that the wall 14' is slightly set back relative to the face of the ground which has been worked and leveled by the tip of the spade 5 '.
  • gap 26 which can be used to ensure the best conditions of descent by limiting the frictional forces between the wall 24, 24 'and the opposite face constituting the wall of the ground worked vertically.
  • a product in liquid or pasty form for example a bentonite which constitutes a lubricating interface between the wall 24, 24 'and the. wall of the land.
  • a material with draining property for example, a mane-based coating of a synthetic material such as nylon is used, which constitutes a non-stick face with a low coefficient of friction, thus allowing the sliding of this wall along the wall of the ground.
  • the gap is filled with materials of suitable particle size, for example fine sand, ensuring the final mechanical filling and closes this gap, while making it possible to constitute a drainage volume between the impermeable wall formed by the right feet 3, 3 'and the ground. So that one obtains thus, not only the sliding and the easy installation of the bridge at the time of the penetration phase, but the automatic realization of a drainage interface between the bridge and the ground opposite.
  • Figure 8 and Figures 9 and 10 show the bridge brought into its final position and in the immobilization phase by pouring the footings forming foundations.
  • ⁇ cylinders are placed in the active position to provide support and lifting of the bridge and its maintenance in its final position.
  • the bridge can be kept in provisional seat by the set of jacks resting on the shims 29, 29 ', 29 "; but it can also be provided that the bridge is directly wedged by wedging members coming to bear in the bottom of the niches 27 , 27 ', 27 ".
  • the bridge thus being in the final position and at a height suitably adjusted by the play of some of the support jacks, the installation of the foundation soles is done in the niches 28, 28 'which have been deactivated and which are at this effect left blank.
  • the piston of the cylinders has been removed, so that the chambers of the cylinders open directly at the top of the recesses.
  • the pipes 30, 30 ', 31, 31' can be used for the injection, from the top of the deck, of poured concrete which can properly fill the tops of the niches as well as the cylinders, and ensure a perfectly homogeneous rest of the foot on the soles thus cast.
  • the recesses 27, 27, 27 can be brought into the inactive position by removing the shims 29, 29', 29" and the pistons of the corresponding cylinders and the concrete will, in turn , poured into the niches 27, 27 ', 27 "by the corresponding supply pipes for pouring a set of second soles joining the first ones using waiting irons to form a lateral sill which runs longitudinally by enclosing the base of the foot corresponding right.
  • the sole 32 ( Figure 12) advances by projecting inward (32a), but also outward (32b).
  • the earth-moving machines use the niches, at the end of work and after removal of the removable prismatic structures 20, to release the niches outwards and allow a wide seat for the soles 32.
  • a shoring system of the underside of the deck by resting on the bottom of the earthwork, in particular with the interposition of a serious cement forming, for example, the infrastructure of the lower track.
  • FIG. 11 it can be seen that the flanges rest, according to an optional feature, on foundation piles 33, 33 ′ which have been previously put in place before bringing in and driving in the bridge.
  • a tapping from the upper level is carried out by means of an appropriate tool (forests, drill bits) of suitable diameter and, in the cylinder thus bored in the ground, is poured concrete after placing a reinforcement of reinforcement, the assembly constituting the foundation piles 33, 33 ′ which allow, optionally and in the case where the nature of the terrain so requires, to complete the base of the sole 32.
  • FIG. 13 shows another development of the invention in which, as previously indicated, piles 34 have been put in place, constituting anchor piles here.
  • the anchor piles 34 are positioned to be provided vertically of the chimney 35 consisting of a liner 36 embedded in the wall of the right foot 3 '.
  • the anchoring piles 34 are provided to be flush with the maximum at the level corresponding to the base of the right foot 3 'when the latter is brought into its final rest position.
  • the tie rods 37, 37 ′, 37 are embedded which extend to the upper ground level (corresponding to the level of the upper passage).
  • the tops of the tie rods 37, 37 ′, 37 are exposed substantially at ground level and can then be connected by any suitable means to upper tie rods which are inserted into the chimney 35.
  • the base of the upper tie rods is connected to the lower tie rods 37, 37 ', 37 "anchored in the pile 34 and the upper part of the upper tie rods, projecting at the top of the chimney 35, at the top of the right foot 3', is tensioned for example by the set of cylinders arranged at the deck and working in traction.
  • the bridge may also be made for the bridge to include a device for locating horizontality such as a level of water or liquid traversing the periphery of the deck and comprising a plurality of probes, in particular a probe at each angle of the deck, the probes being each connected to a signal such as a light signal visible in the interior volume of the gantry forming the bridge in allowing staff to immediately correct in the conduct of ground clearance and earthworks the lack of horizontality noted at a given time.
  • a device for locating horizontality such as a level of water or liquid traversing the periphery of the deck and comprising a plurality of probes, in particular a probe at each angle of the deck, the probes being each connected to a signal such as a light signal visible in the interior volume of the gantry forming the bridge in allowing staff to immediately correct in the conduct of ground clearance and earthworks the lack of horizontality noted at a given time.
  • each probe is connected to a switch capable of controlling the operation of at least one of the jacks working on the traction and acting on a vertical tie, the traction on each tie being thus automatically slaved to the maintenance of the horizontality of the deck during sinking, the traction being interrupted in the area experiencing more pronounced sinking.

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Description

  • La présente invention concerne un procédé, et une structure préfabriquée en vue de la mise en oeuvre du procédé, permettant la réalisation et la mise en place dans un espace de temps extrêmement rapide d'un ouvrage d'art notamment d'un pont en vue d'assurer le croisement de deux voies selon deux niveaux superposés.
  • Les procédés traditionnels de réalisation et d'implantation d'un pont en vue d'assurer le croisement de deux voies par un passage supé- rieur/inférieur, supposent la mise en place d'une déviation pendant un intervalle de temps qui couvre toute la durée des travaux et qui peut s'étaler sur une période de six à huit mois ; cette solution qui permet de dégager la zone d'érection de l'ouvrage, suppose des travaux importants de mise en place pour la ou les déviations qui suivent nécessairement un parcours sinueux dans des conditions dépourvues de sécurité.
  • On connaît également des procédés dans lesquels on réalise un ouvrage préfabriqué à côté de son lieu d'implantation et à son niveau horizontal définitif, après quoi la structure de l'ouvrage est translatée jusqu'à son emplacement définitif après quoi des remblais sont effectués de chaque côté des piétements de façon à assurer la continuité du passage supérieur.
  • Ces méthodes, si elles sont plus rapides que les méthodes traditionnelles présentent cependant des inconvénients ; la durée de mise en place de la structure suppose l'interruption du trafic pendant une période de temps souvent prohibitive.
  • Et le terrassement des remblais prolongeant la voie supérieure crée, de chaque côté des piétements une zone sans transition entre le tablier (rigide) et le remblai en cours de tassement, cette succession point dur/point mou créant une zone délicate dans la stabilité et la fiabilité de la voie supérieure, notamment dans le cas de la mise en place d'une voie ferrée en passage supérieur.
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et à cet effet l'invention concerne la mise en place d'une structure notamment d'un pont du type portique évitant les phénomènes de raisonnance liée à la mise en place d'un pont du type cadre tant au niveau du tablier qu'au niveau du radier selon les méthodes traditionnelles.
  • Un autre objet de l'invention est de supprimer les remblais prolongeant de chaque côté du tablier le passage supérieur en supprimant par la même les différences de consistance du matelas de roulement et en assurant la continuité dans le support et l'infrastructure de la voie supérieure.
  • L'invention permet de supprimer les déviations provisoires, la mise en place et la mise en fonctionnement opérationnelles du pont vont être obtenues avec une interruption dans un délai de quelques heures.
  • Enfin, le dispositif et le procédé selon l'invention permettent d'assurer la mise en place d'un système de drainage au niveau des pieds droits et éventuellement des murs en ailes de l'ouvrage.
  • A cet effet l'invention concerne un procédé de réalisation et de mise en place d'un ouvrage d'art tel qu'un pont pour le croisement de deux voies selon deux niveaux superposés et caractérisé par la succession des opérations suivantes :
    • a) on réalise l'ouvrage notamment le pont préfabriqué comportant au moins un tablier horizontal et deux jambages ou pieds droits, à proximité immédiate du positionnement futur du pont et au niveau de la voie supérieure, sensiblement parallèlement au positionnement futur du pont ;
    • b) le pont préfabriqué est déplacé, par exemple par ripage sur coussins d'air ou d'eau, de sa position de préfabrication à une position située à l'aplomb de son positionnement définitif, au-dessus de la voie supérieure préalablement coupée ;
    • c) le pont est enfoncé à sa place définitive par terrassement inférieur de couches successives du terrain situé entre les pieds droits du pont, par des engins de terrassement appropriés ;
    • d) les semelles de fondation sont coulées à la base des pieds droits pour constituer l'assise de repos et de stabilisation définitive de l'ouvrage.
  • L'invention concerne également un pont préfabriqué tel que vient d'être décrit dans la revendication 11.
  • Le pont est fabriqué étant positionné parallèlement à son emplacement futur et perpendiculairement à la voie inférieure. Une fois le pont préfabriqué terminé, il est déplacé par ripage sur coussins d'air jusqu'à une position située à l'aplomb de sa position définitive. Par terrassement en couches successives entre les pieds ou jambes du pont, ce dernier est enfoncé jusqu'à sa place définitive, ensuite de quoi pour assurer le rétablissement de la circulation au plus vite, une immobilisation provisoire du pont est réalisée par un étaiement du tablier sur une grave ciment compactée par tours prémontées interposées, ou par vérinage dans les niches sur des organes de calage et des semelles de fondation sont coulées à la base des pieds pour assurer l'immobilisation définitive du pont.
  • Et, de préférence, les pieds droits du pont se terminant en biseau pour former des bêches comportent des niches dont le plafond est disposé sensiblement horizontalement, de façon à constituer une face d'appui pour le positionnement de vérins destinés à soulever le pont, soit à l'occasion de sa mise sur les moyens de déplacement (ripage par coussins d'air ou coussins d'eau), soit pour l'ajustement du positionnement définitif du pont amené à sa place finale et pour assurer l'assise des pieds sur les fondations.
  • Lorsque le pont a rejoint son emplacement définitif, après calage et positionnement ajusté grâce aux vérins de manoeuvre qui peuvent prendre appui sur le plafond des niches, les pieds droits du pont, y compris les niches, sont noyés dans un lit de béton définissant ainsi une semelle formant une fondation procurant au pont son assise définitive.
  • La remise en service de la voie supérieure (qui a été coupée momentanément pendant le temps nécessaire au ripage et à l'enfoncement du pont) peut être rétablie très rapidement, avant le bétonnage des semelles constituant les fondations, par exemple par mise en place de supports tels que des tours d'étaiement qui permettent d'assurer le report des efforts subis par le tablier sur le plan support inférieur, éventuellement avec interposition d'une grave béton compactée sur la surface du terrassement, pour constituer la sous-face de la voie inférieure.
  • Le procédé décrit selon le brevet principal présente l'avantage d'assurer une mise en place extrêmement rapide du pont. Pendant toute la période de préfabrication du pont dans un positionnement latéral par rapport à son positionnement définitif, la voie supérieure peut être utilisée et elle n'est coupée que pendant les quelques heures nécessaires au ripage du pont jusqu'à l'aplomb de sa position définitive, puis au travail de terrassement inférieur pour l'enfoncement du pont à son niveau définitif. Dès que le tablier du pont a atteint le niveau du passage supérieur, la voie supérieure peut être rétablie immédiatement grâce notamment, ainsi que rappelé précédemment, à un simple étaiement du pont pendant le temps nécessaire à l'exécution et à la prise des fondations qui assureront l'assise ferme du pont terminé.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications annexées, de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels on considérera comme axe longitudinal l'axe du pont correspondant au passage inférieur, l'axe transversal correspondant à l'axe de passage de la voie supérieure.
    • La figure 1 est une vue en coupe transversale (selon la voie supérieure) du pont préfabriqué amené en place sur la voie supérieure.
    • La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale et partielle du pont.
    • La figure 3 représente une vue agrandie de l'embase du pied droit telle que représentée à la figure 1 (en coupe transversale).
    • La figure 4 représente une vue en perspective de l'embase d'un pied droit au niveau d'une niche montrant le positionnement des vérins, ainsi que le système de translation du pied droit.
    • La figure 5 représente une vue en coupe transversale du pont en cours d'enfoncement.
    • La figure 6 représente une vue longitudinale du pont en cours d'enfoncement.
    • La figure 7 représente une vue agrandie de la base du pied droit du pont selon la figure 5 précédente.
    • La figure 8 représente une vue longitudinale du pont amené dans sa position définitive et lors des opérations de coulée des semelles formant fondations.
    • La figure 9 représente une vue en coupe transversale, vue selon la ligne IX-IX de la figure 8 (au niveau des vérins amenés en position active de soutènement). 1
    • La figure 10 représente une vue en coupe transversale selon la ligne X-X de la figure 8 (au niveau des niches amenées en position de coulée des semelles).
    • La figure 11 représente une vue de détail de l'embase du pied droit de la figure 9.
    • La figure 12 représente une vue de détail de l'embase du pied droit en cours de coulée d'une semelle selon la figure 10.
    • La figure 13 représente une vue de détail de l'embase du pied droit montrant le travail des tirants assistant à la manoeuvre d'enfoncement, la vue représentant le sommet des pieux d'ancrage et la base du pied droit à l'arrivée sensiblement de son niveau définitif.
  • Selon l'ensemble des figures, on voit que le pont préfabriqué 1 comporte un tablier 2 et deux pieds droits 3 et 3' dont l'embase 4, 4' se termine en biseau 5, 5' (munis éventuellement de sabots de renforcement) ; les biseaux forment une structure dont l'arête pénètre dans le sol en cours de fonçage et faisant fonction de bêche. Ces biseaux peuvent comme représenté à la figure 4 comporter deux niveaux étagés en constituant des dents facilitant ainsi l'enfoncement du piétement ou. pied 3, 3'.
  • Facultativement les pieds droits 3, 3' peuvent se prolonger vers l'extérieur par un pan coupé 6 permettant le raccordement en pente des zones angulaires séparant la voie inférieure de la voie supérieure lors de la mise en place définitive du pont.
  • Dans l'embase biseautée ou bêches 5, 5' des pieds droits, sont prévues une pluralité de niches 7, 7', 7" débordant au-dessus du niveau du pan coupé et dont le sommet ou plafond 8 forme une paroi selon un plan sensiblement horizontal.
  • Le sommet ou plafond 8 de chaque niche 7 peut comporter une ouverture 9, 9' qui constitue le débouché inférieur de la chambre ou cylindre d'un vérin de soulèvement 10, 10', 10".
  • Ce vérin peut avantageusement être constitué d'une simple chemise ou tubulure en matière synthétique noyée dans la masse du pied droit 3, 3' lors de sa préfabrication et dans lequel est inséré le mandrin cylindrique 11, 11', 11" formant le piston mobile.
  • Le sommet des chambres ou cylindres 10, 10', 10" est relié par une canalisation traversant la masse du pied droit 3, 3' et débouchant à l'extérieur ; cette canalisation permet l'alimentation de la chambre 10.10', 10" en fluide hydraulique pour la manoeuvre des pistons 11, 11', 11".
  • Ces canalisations 12.12', 12" sont schématisées sur les dessins. Elles peuvent suivre tout circuit approprié et déboucher en tout endroit convenable sur la paroi extérieure du pont et être raccordées à tout système de circuit et de commande (registre, vanne, robinet, etc...) permettant d'assurer la commande individuelle des vérins lors des manoeuvres de soulèvement qui sont décrites ci-après.
  • Lors de la manoeuvre de ripage du pont préfabriqué latéralement par rapport à sa position définitive, vers une position à l'aplomb de sa position finale, les vérins 10, 10', 10" sont utilisés pour le soulèvement du pont et sa mise en place sur les moyens de ripage.
  • Ces moyens sont constitués essentiellement des quatre longrines 13, 13' et 14, 14' disposées par paire de chaque côté des pieds droits 3, 3' et ces longrines constituent le chemin de glissement ou rail de déplacement joignant le poste de préfabrication à l'emplacement situé au niveau de la voie supérieure-et correspondant à l'aplomb du positionnement futur du pont.
  • Le poids total du pont 1 est repris par des poutrelles, par exemple une poutrelle HEB référence 16, qui est insérée par ses deux extrémités à l'intérieur de deux niches se faisant face (figure 1).
  • La poutrelle HEB 16 repose sur les longrines 13, 13', 14, 14' par l'intermédiaire de dispositifs de ripage tels que coussins d'air 17,17' ou 18, 18', ou encore coussins d'eau.
  • Le pont peut alors être soulevé par appui des pistons 11, 11' sur la poutrelle transversale 16 pour la manoeuvre de déplacement et de ripage. - Mais on peut également prévoir qu'après soulèvement du pont par les pistons 11, 11', on mette en place des organes de calage (non représentés) qui sécuriseront la manoeuvre du déplacement.
  • L'ensemble du pont est alors ripé en reposant sur les poutrelles 16, elles-mêmes en translation sur les longrines 13, 13', 14, 14' depuis sa position initiale de préfabrication jusqu'à sa position finale à l'aplomb de son emplacement définitif correspondant à une section interrompue de la voie supérieure, par exemple la voie ferrée 19, 19' (figure 1).
  • Arrivés sur place, les organes de calage peuvent être enlevés après soulèvement par le jeu des pistons 11, 11' des vérins 10, 10', après quoi les vérins ramènent les pistons en position de rétraction jusqu'à ce que la pointe des bêches ou extrémités biseautées 5, 5' des pieds droits 3, 3' reposent sur le sol. Il est alors possible de procéder à l'enlèvement des organes de ripage, c'est-à-dire les poutrelles 16, coussins d'air 17, 17', longrines 13, 13' et 14, 14'.
  • Les pistons 11, 11' sont alors en position de rétraction effacée à l'intérieur des chambres 10, 10' et ils vont rester dans cette position pendant toute la période d'enfoncement du pont telle qu'illustrée aux figures 5, 6 et 7.
  • Comme on le voit notamment en détail à la figure 7, le piston 11 étant en position de rétraction totale, la paroi ou plafond supérieur 8 de la niche 7 peut recevoir l'appui d'une structure prismatique 20' formant «bêche amovible" qui est solidarisée par tout moyen approprié, notamment par des organes de solidarisation 21, 21' pénétrant dans des logements 22, 22' noyés dans la masse du pied 3, au sommet de la niche 7, 7'.
  • La structure prismatique 20, 20' ou « bêche amovible va permettre le travail de terrassement dans l'anfractuosité constituée par la niche, en permettant l'enfoncement du pied, en occultant ainsi la paroi constituée par le plafond de la niche 8 qui aurait tendance à tasser et prendre appui sur des éléments de terre inaccessibles au travail de l'engin de terrassement.
  • Ces engins (pelleteuses, pelles mécaniques, etc...) travaillent par couches successives le sol 23 situé entre les deux pieds droits, en permettant ainsi l'enfoncement progressif dans le sol de l'ensemble du pont.
  • Selon une caractéristique de l'invention, la base de la paroi extérieure 24, 24' du pied droit 3, 3' comporte un décrochement ou talon 25, 25', de sorte que la paroi 14' se trouve légèrement en retrait par rapport à la face du terrain qui a été travaillée et arasée par la pointe de la bêche 5'.
  • Ainsi se trouve défini un interstice 26 qui peut être utilisé pour assurer les meilleures conditions de descente en limitant les forces de frottement entre la paroi 24, 24' et la face située en regard constituant la paroi du terrain travaillée verticalement.
  • Selon une première forme de réalisation, on a prévu de combler ce vide en insérant dans ce dernier un produit sous forme liquide ou pâteuse, par exemple une bentonite qui constitue une interface lubrifiante entre la paroi 24, 24' et la . paroi du terrain.
  • Selon une variante, on a prévu de garnir la paroi 24, 24' d'un tapis d'un matériau à propriété drainante ; par exemple on utilise un revêtement à base de crins d'une matière synthétique telle que le nylon, qui constitue une face anti-adhérente à faible coefficient de frottement, permettant, par conséquent, le glissement de cette paroi le long de la paroi du terrain en regard.
  • Et, dans ce dernier cas, en cours d'enfoncement, au fur et à mesure que le pont rejoint son positionnement définitif, l'interstice est rempli par des matériaux de granulométrie appropriée, par exemple sable fin, en assurant le remplissage mécanique final et ferme de cet interstice, tout en permettant de constituer un volume de drainage entre la paroi imperméable constituée par les pieds droits 3, 3' et le sol. De sorte qu'on obtient ainsi, non seulement le glissement et la mise en place aisée du pont lors de la phase d'enfoncement, mais la réalisation automatique d'une interface de drainage entre le pont et le terrain en regard.
  • La figure 8 ainsi que les figures 9 et 10 représentent le pont amené dans sa position définitive et dans la phase d'immobilisation par coulage des semelles formant fondations.
  • Ainsi au'on le voit à la figure 8, dans les niches 27, 27', 27", λεσ vérins sont mis en position active pour assurer le soutènement et le soulèvement du pont et son maintien dans sa position définitive.
  • Le pont peut être maintenu en assise provisoire par le jeu de vérins reposant sur les cales 29, 29', 29" ; mais on peut également prévoir que le pont est calé directement par des organes de calage venant prendre appui dans le fond des niches 27, 27', 27".
  • Le pont étant ainsi en position définitive et à hauteur convenablement ajustée par le jeu de certains des vérins de soutènement, la mise en place des semelles de fondation se fait dans les niches 28, 28' qui ont été désactivées et qui sont à cet effet laissées vides. A cet effet, le piston des vérins a été retiré, de sorte que les chambres des vérins débouchent directement au sommet des niches. Et, dans ces conditions, les canalisations 30, 30', 31, 31' peuvent être utilisées pour l'injection, depuis le sommet du tablier, de béton coulé qui peut remplir convenablement les sommets des niches ainsi que les cylindres, et assurer un repos parfaitement homogène du pied sur les semelles ainsi coulées.
  • Dès la prise des premières semelles 32, 32', les niches 27, 27, 27" peuvent être amenées en position inactive par retrait des cales 29, 29', 29" et des pistons des cylindres correspondant et le béton sera, à son tour, coulé dans les niches 27, 27', 27" par les canalisations d'alimentation correspondantes pour couler un jeu de secondes semelles rejoignant les premières grâce à des fers d'attente pour constituer une longrine latérale qui court longitudinalement en enfermant la base du pied droit correspondant.
  • La semelle 32 (figure 12) s'avance en débordant vers l'intérieur (32a), mais également vers l'extérieur (32b). A cet effet, les engins de terrassement utilisent les niches, en fin de travail et après enlèvement des structures prismatiques amovibles 20, pour dégager les niches vers l'extérieur et permettre une assise large des semelles 32.
  • Pendant cette période, le rétablissement des passages sur la voie supérieure peut être obtenu puisque le pont est alors en position calée sur les sommets des niches 27, 27', 27".
  • Mais, facultativement, on pourrait également prévoir, un système d'étaiement de la sous face du tablier en reposant sur le fond du terrassement, notamment avec interposition d'une grave ciment formant, par exemple, l'infrastructure de la voie inférieure.
  • Dans ces conditions, on voit que, dès la fin de l'enfoncement du pont qui a atteint son niveau définitif, le passage sur la voie supérieure (empruntant le tablier du pont) peut être pratiquement rétabli immédiatement sous réserve, pendant quelques temps, d'un ralentissement, sans toutefois paralysie du trafic.
  • Et il n'existe aucune servitude concernant la transition entre le terrain non travaillé qui arrive donc à proximité immédiate du bord du tablier, aucun point de transition entre une zone dure (le tablier rigide) et la zone voisine remblayée n'existant, puisque la zone voisine est constituée par le terrain compacté tel qu'il existait précédemment.
  • Selon la figure 11, on voit que les semelles reposent, selon une caractéristique facultative, sur des pieux de fondation 33, 33' qui ont été préalablement mis en place avant l'amenée et l'enfoncement du pont. A cet effet, un taraudage depuis le niveau supérieur est effectué au moyen d'un outillage approprié (forêts, trépans) de diamètre convenable et, dans le cylindre ainsi alésé dans le sol, est coulé du béton après mise en place d'un ferraillage d'armature, l'ensemble constituant les pieux de fondation 33, 33' qui permettent, facultativement et dans le cas où la nature du terrain l'exigerait, de compléter l'assise de la semelle 32.
  • La figure 13 montre un autre développement de l'invention dans lequel ont été, comme précédemment indiqué, mis en place des pieux 34 constituant ici des pieux d'ancrage.
  • Alors que les pieux de fondation 33, 33' sont positionnés, au départ, de façon à se trouver à la verticale et au niveau juste en dessous d'une future semelle, les pieux d'ancrage 34 sont positionnés pour être prévus à la verticale de la cheminée 35 constituée d'un chemisage 36 noyé dans la paroi du pied droit 3'.
  • Comme précédemment pour les pieux de fondation, les pieux d'ancrage 34 sont prévus pour affleurer au maximum au niveau correspondant à l'embase du pied droit 3' lorsque ce dernier est amené dans sa position de repos définitif.
  • Dans les pieux d'ancrage 34, sont noyés les tirants 37, 37', 37" qui se prolongent jusqu'au niveau du sol supérieur (correspondant au niveau du passage supérieur).
  • Lorsque le pont est amené dans sa position à l'aplomb du positionnement définitif, les sommets des tirants 37, 37', 37" affleurent sensiblement au niveau du sol et peuvent alors être raccordés par tout moyen convenable à des tirants supérieurs qui sont insérés dans la cheminée 35. La base des tirants supérieurs est raccordée aux tirants inférieurs 37, 37', 37" ancrés dans le pieu 34 et la partie supérieure des tirants supérieurs, débordant au sommet de la cheminée 35, au sommet du pied droit 3', est mise sous tension par exemple par le jeu de vérins disposés au niveau du tablier et travaillant à la traction.
  • Dans ces conditions, un effort est exercé sur les pieds droits 3' dans le sens de la flèche F, et cet effort de traction assiste au mouvement naturel d'enfoncement du pont par l'effet de son propre poids.
  • Divers développements (non représentés) peuvent être apportés à ce qui est décrit ci-dessus.
  • Ainsi on peut prévoir que la dépose du pont sur le sot en fin de translation, à l'aplomb' de sa position définitive et avant commencement de l'opération de fonçage dans le sol se fait après mise en place sous et autour de la base biseautée des pieds droits 3, 3' d'un lit à masse de sable sec prisonnier d'au moins une structure d'appui latérale (telles que les longrines 13) ce lit limitant l'enfoncement des bases biseautées des pieds droits dans le sol et permettant ainsi le retrait des organes de levage et de calage mis en place pour la translation du pont, après quoi le sable est évacué, par exemple étant chassé par un jet d'air comprimé, pour permettre l'enfoncement maximum des pieds dans le sol et le fonçage de l'ensemble.
  • On pourra également prévoir que le pont comporte un dispositif de repérage d'horizontalité tel qu'un niveau d'eau ou de liquide parcourant la périphérie de tablier et comprenant une pluralité de sondes, notamment une sonde à chaque angle du tablier, les sondes étant reliées chacune à un signal tel qu'un signal lumineux visible dans le volume intérieur du portique formant le pont en permettant au personnel de corriger immédiatement dans la conduite des travaux de dégagement du sol et de terrassement le défaut d'horizontalité constaté à un instant donné.
  • Et dans ce dernier cas notamment on pourra associer ce système de correction au procédé utilisant des tirants verticaux pour autofonçage ; ainsi il est facile de prévoir que chaque sonde est reliée à un commutateur apte à commander la manoeuvre d'au moins un des vérins travaillant à la traction et agissant sur un tirant vertical, la traction sur chaque tirant étant ainsi automatiquement asservie au maintien de l'horizontalité du tablier en cours d'enfoncement, la traction étant interrompue dans la zone connaissant un enfoncement plus accentué.

Claims (14)

1. Procédé de réalisation et de mise en place d'un ouvrage d'art tel qu'un pont pour le croisement de deux voies selon deux niveaux superposés et caractérisé par la succession des opérations suivantes :
a) on réalise l'ouvrage notamment le pont préfabriqué (1) comportant au moins un tablier horizontal (2) et deux jambages ou pieds droits (3, 3'), à proximité immédiate du positionnement futur du pont et au niveau de la voie supérieure (19, 19'), sensiblement parallèlement au positionnement futur du pont ;
b) le pont préfabriqué est déplacé, par exemple par ripage sur coussins d'air ou d'eau (17, 17'), de sa position de préfabrication à une position située à l'aplomb de son positionnement définitif, au-dessus de la voie supérieure (19, 19') préalablement coupée ;
c) le pont est enfoncé à sa place définitive par terrassement inférieur de couches successives du terrain situé entre les pieds droits du pont, par des engins de terrassement appropriés ;
d) les semelles de fondation (32, 32') sont coulées à la base des pieds droits pour constituer l'assise de repos et de stabilisation définitive de l'ouvrage.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de la préfabrication, les pieds droits (3, 3') sont prévus se terminant par un biseau formant bêches (5, 5') pour faciliter le fonçage, ces bêches étant préfabriquées sur des fonds de moules en béton et des niches (7, 7') sont réservées dans les pieds droits, afin de positionner ou déposer les coussins d'air ou d'eau (17, 17') et les fonds de moules à l'aide de vérins, les niches (7, 7') servant également de support de prise définitive lors de l'exécution des semelles de fondation (32).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 précédentes, caractérisé en ce que, dans le but de supprimer un freinage au cours du fonçage opposé par la sous-face ou plafond (8) horizontal de la niche (7, 7'), des bêches provisoires préfabriquées formées d'une structure de forme générale prismatique (20, 20') sont mises en place par fixation mécanique dans lesdites niches (7, 7'), une arête desdites structures prismatique étant tournée vers le bas.
4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 et caractérisé en ce que l'on ajuste la hauteur du pont, soit pour la pose, soit pour la dépose sur les moyens de ripage, soit pour le calage en position finale, par le jeu de vérins (10, 10') noyés dans les pieds droits (3, 3') et dont l'extrémité du piston (11, 11') tournée vers le bas débouche verticalement sur la sous-face ou plafond (8) des niches (7, 7') et la mise en place des vérins de manoeuvre noyés à l'embase des pieds droits est obtenue lors de la phase de préfabrication du pont, en noyant dans lesdits pieds droits, et notamment au sommet des niches (7, 7'), une pluralité de manchons en matière synthétique, chaque manchon communiquant avec l'extérieur par une canalisation (12, 12') apte à véhiculer un fluide sous pression depuis une source extérieure jusque dans lesdits manchons constituant cylindre du vérin et, dans chaque cylindre (10), est engagé un piston mobile (11) tel qu'un mandrin cylindrique et .de diamètre extérieur correspondant sensiblement audit diamètre intérieur du manchon.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lors de la coulée des semelles (32) formant les fondations de chaque pied droit (3, 3'), les pistons des vérins d'appui laissés en position inactive sont retirés, de sorte que le cylindre débouche librement par sa base à la base du piètement et plus spécialement au sommet d'une niche (28, 28'), et la canalisation (30, 30'), alimentant ledit manchon est mise en communication avec une source de béton sous pression pour injection dudit béton par la sortie du cylindre et la coulée de la semelle de fondation correspondante (32, 32').
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, préalablement à la mise en place du pont préfabriqué, on réalise dans le sol, sensiblement à l'aplomb de l'emplacement futur des pieds droits, des pieux d'ancrage (34) dont le sommet vient affleurer sensiblement au niveau qui sera occupé par l'embase des pieds droits (3, 3') après enfoncement du pont, et ces pieux d'ancrage (34) sont pourvus de tirants (37, 37', 37"), tels que des fers, débordant vers le haut au-delà du sommet des pieux, les fers venant affleurer au moins au niveau du passage supérieur ; après ripage du pont à l'aplomb de sa position définitive, on ménage dans le corps de chaque pied droit des cheminées verticales (35), notamment par mise en place, lors de la préfabrication des pieds droits, d'une tubulure (36), par exemple un tube en matière synthétique formant chemise ou garniture intérieure desdites cheminées, ces cheminées étant positionnées et écartées de façon que leur base, débouchant à l'embase du pied droit (3, 3'), se situe sensiblement à l'aplomb des pieux d'ancrage (34) et des tirants verticaux (37, 37', 37") venus desdits pieux et affleurant au niveau de la voie supérieure ; après ripage du pont dans sa position haute à l'aplomb de son emplacement définitif, on introduit dans lesdites cheminées des tirants supérieurs dont la base est raccordée au sommet des tirants inférieurs (37, 37', 37") venus des pieux d'ancrage (34) (les tirants inférieurs et supérieurs formant ainsi un organe de traction ou tirant unique), et le sommet du tirant supérieur est raccordé à un organe de mise sous tension tel qu'un vérin travaillant à la traction et solidaire du sommet du pied droit correspondant, après quoi on met sous tension les tirants réunis lors du terrassement inférieur du pont pour assister le mouvement d'enfoncement de l'ensemble vers sa position basse définitive.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parois extérieures verticales (24, 24') des pieds droits (3, 3') venant au contact de la masse de terre non terrassée, sont pourvues d'un revêtement à faible coefficient de frottement, tel qu'un revêtement à base de matériaux synthétiques ou un produit sous forme fluide ou pâteuse formant lubrifiant (26).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le déplacement du pont ou des éléments du pont depuis son emplacement de fabrication latéralement par rapport à la voie supérieure, jusqu'à son emplacement à l'aplomb de son positionnement définitif, est effectué par appui sur des plans de glissement, tels que des longrines en béton armé (13, 13') reliant les emplacements de départ ou de préfabrication et d'arrivée au-dessus de la voie supérieure, ces longrines étant disposées par paire de chaque côté et parallèlement à l'embase des pieds droits (3, 3') et ces longrines constituent une surface de guidage pour les éléments de déplacement tels que coussins d'air ou d'eau (17, 17') porteurs du pont, et le pont est mis en appui sur lesdites longrines (13, 13') par l'intermédiaire de traverses (16), telles que des poutrelles HEB, reposant sur l'ensemble des quatre longrines avec interposition des moyens de déplacement (tels que coussins d'air ou coussins d'eau (17, 17'), lesdites traverses (16) recevant, à leurs extrémités opposées, l'appui des pieds droits du pont (3, 3'), notamment au niveau desdites niches (7, 7') dans lesquelles lesdites traverses sont engagées, par l'intermédiaire d'organes de calage, la mise en place des organes de calage permettant le soulèvement du pont en vue de sa translation sur les longrines étant obtenue par le jeu des vérins de manoeuvre (10,10') et de soulèvement notamment par les vérins noyés au sommet desdites niches (7, 7').
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en. ce que les fondations (32, 32') des pieds droits sont coulées en deux temps et, à cet effet, dans un premier temps, le pont est mis en appui provisoire par repos du sommet de certaines des niches (27, 27', 27") sur des organes de calage (29, 29', 29"), l'insertion des organes de calage étant obtenue par le jeu d'organes de levage tels que des vérins de soulèvement, les organes de calage (29, 29', 29") reposant sur le fond du terrassement et assurant le positionnement du pont à son emplacement définitif, et les fondations (32, 32'), sous forme de semelles en béton armé, sont coulées dans les zones laissées libres entre lesdits appuis provisoires, notamment dans-celles des niches (28, 28') libres d'organes de calage, lesdites semelles comportant des fers débordant laissés en attente ; après prise des premières semelles assurant l'assise définitive du pont, les organes de calages (29, 29', 29") sont retirés, grâce au jeu de moyens de levage tels que des vérins, et des secondes semelles en béton armé sont coulées dans les zones ou niches (27, 27', 27") précédemment occupées par lesdits appuis provisoires, en rejoignant les premières semelles (32, 32') par les fers d'attente venus de ces dernières, l'ensemble des premières et secondes semelles coulées en deux temps formant les fondations unitaires constituant l'assise des pieds droits.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 ci-dessus, caractérisé en ce que la dépose du pont sur le sol en fin de translation, à l'aplomb de sa position définitive et avant commencement de l'opération de fonçage dans le sol se fait après mise en place sous et autour de la base biseautée des pieds droits (3, 3') d'un lit ou masse de sable sec prisonnier d'au moins une structure d'appui latérale (telles que les longrines 13) ce lit limitant l'enfoncement des bases biseautées des pieds droits dans le sol et permettant ainsi le retrait des organes de levage et de calage mis en place pour la translation de pont, après quoi le sable est évacué, par exemple étant chassé par un jet d'air comprimé, pour permettre l'enfoncement maximum des pieds dans le sol et le fonçage de l'ensemble.
11. Pont préfabriqué pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un tablier (2) et deux pieds droits (3, 3') se terminant par un biseau formant bêches (5, 5') munies de sabots pour faciliter le fonçage du pont, les pieds droits comportant des niches (7, 7') dimensionnées de façon à assurer la réception des vérins de pose ou dépose de coussins d'air ou d'eau, ou pour la dépose des fonds de moules, ainsi que pour le supportage définitif de l'ensemble sur les semelles de fondation et les niches (7, 7') sont prévues avec des moyens de fixation permettant de recevoir, sur leur plafond ou sous-face (8), des bêches provisoires fournies d'une structure prismatique (20) mises en place par fixation mécanique, l'arête de la structure prismatique (20) étant tournée vers le bas.
12. Pont préfabriqué (1) selon la revendication 11 et caractérisé en ce que la base des pieds droits comporte une face interne biseautée (5, 5'). les deux faces biseautées étant tournées vers l'intérieur du pont, et les bases des pieds droits comportent une pluralité d'encoches ou niches (7, 7') de forme générale quadrangulaire, dont le plafond horizontal (8) comporte une, et de préférence plusieurs ouvertures constituant la section de passage des pistons de manoeuvre (11, 11'), notamment de soulèvement du pont, pistons qui sont venus de vérins (10,10') noyés dans la masse des pieds droits, lesdits pistons étant rétractables à l'intérieur des pieds droits, en libérant le plan (8) constitué par le plafond desdites niches (7, 7').
13. Pont préfabriqué selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de repérage d'horizontalité tel qu'un niveau d'eau ou de liquide parcourant la périphérie du tablier et comprenant une pluralité de sondes, notamment une sonde à chaque angle du tablier, les sondes étant reliées chacune à un signal tel qu'un signal lumineux visible depuis le volume intérieur du portique formant le pont en permettant au personnel de corriger immédiatement dans la conduite des travaux de dégagement du sol et de terrassement, le défaut d'horizontalité constaté à un instant donné.
14. Pont préfabriqué selon la revendication 13, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6 et caractérisé en ce que chaque sonde est reliée à un commutateur apte à commander la manoeuvre d'au moins un des vérins travaillant à la traction et agissant sur un tirant vertical, la traction sur chaque tirant étant ainsi automatiquement asservie au maintien de l'horizontalité du tablier en cours d'enfoncement, la traction étant interrompue dans la zone connaissant un enfoncement plus accentué.
EP19850402490 1984-12-13 1985-12-13 Procédé et dispositif pour la mise en place d'un ouvrage tel que pont préfabriqué Expired EP0192004B1 (fr)

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