EP0774027A1 - Conduit souterrain - Google Patents

Abstract

Ce conduit souterrain est du type comprenant des semelles d'appui (3) sur lesquelles reposent des éléments préfabriqués (5), ou 'demi-coquilles', permettant de constituer une voûte, ces éléments (5) étant assemblés les uns aux autres au niveau de la clé de voûte par une longrine en béton coulée. Selon l'invention, la longueur des becquets (11) que comprennent les éléments (5) est telle que les extrémités de ces becquets (11) soient situées, après assemblage, à une distance les unes des autres suffisante pour ne jamais venir en contact les unes avec les autres lorsque les demi-coquilles (5) sont déformées par la mise en place des remblais.

Description

"CONDUIT SOUTERRAIN" La présente invention concerne un conduit souterrain permettant d'aménager un passage pour une voie de circulation ou pour un cours d'eau, par exemple. II est bien connu de réaliser un tel conduit souterrain par assemblage d'éléments préfabriqués, ces éléments permettant de constituer des tronçons tubulaires de conduit qui sont disposés côte à côte le long d'un axe longitudinal. En particulier, il est connu par le document intitulé "Passages inférieurs voûtés" de 1978, édité par la direction générale des transports intérieurs du ministère français des transports, de réaliser un ouvrage présentant soit un radier, soit deux semelles d'appui parallèles, sur lesquelles reposent des éléments en forme de voûte.

Pour des conduits de faible section, les éléments formant la voûte de l'ouvrage peuvent être de section sensiblement hé i-tubulaire. Par contre, dès lors que la largeur à la base de l'ouvrage dépasse environ cinq mètres ou que sa hauteur dépasse environ trois mètres, il devient impossible de fabriquer et de transporter sur le site de tels éléments. On réalise alors la voûte en assemblant plusieurs éléments. En général, un tronçon de conduit est constitué, outre le radier ou les semelles, par deux éléments formant voûte, dits "demi-coquilles", dont les bords longitudinaux inférieurs sont engagés dans des rainures aménagées dans le radier et dont les bords longitudinaux supérieurs présentent des armatures sortantes et sont assemblés par clavage et coulage d'une longrine.

Ce document montre une possibilité d'assemblage de deux demi-coquilles, consistant à monter un échafaudage sur le radier ou entre les semelles, au droit de la clé de voûte. Cette solution n'est pas utilisée en pratique, car il serait extrêmement fastidieux de positionner l'échafaudage sur toute la longueur de l'ouvrage, de mettre précautionneusement les deux demi-coquilles en appui simultanément sur cet échafaudage, d'opérer le clavage et le coulage de la longrine, puis de retirer l'ensemble de l'échafaudage.

La technique couramment employée consiste à placer les demi-coquilles en appui l'une contre l'autre avec emboîtement au niveau de leurs bords longitudinaux supérieurs, à claver les armatures sortantes, faisant saillie vers le haut, au moyen d'armatures longitudinales, à construire un coffrage autour de ces armatures, et à couler une longrine en béton dans ce coffrage. Cette technique présente l'inconvénient d'être relativement complexe et longue à mettre en oeuvre. De plus, les armatures et les longrines d'assemblage des demi-coquilles sont situés en dehors de la courbure médiane des demi-coquilles, au niveau de laquelle s'exercent principalement les contraintes subies par celles-ci. Il en résulte que les efforts importants générés par le poids des remblais s'exercent en porte-à- faux sur ces longrines, ce qui peut affecter l'assemblage des éléments préfabriqués et donc la résistance dans le temps de l'ouvrage.

En outre, il apparaît que des efforts transversaux particulièrement importants sont exercés sur la longrine lors du remblayage des côtés de l'ouvrage. Ces contraintes peuvent aboutir à la création de fissures dans la longrine, affectant la résistance de celle-ci à long terme.

La demande de brevet britannique GB 2 254 350 décrit un ouvrage à demi-coquilles assemblées en clef de voûte par des tirants transversaux et coulage de béton. Chaque demi-coquille comprend un becquet en saillie, les deux becquets venant en appui l'un contre l'autre après assemblage, pour permettre le bridage des tirants. La fente résiduelle entre les becquets est bouchée, avant coulage du béton, par un mastic d'étanchéité.

La mise en place des tirants est relativement longue et complexe à réaliser. De plus et surtout, le problème précité de la fissuration de la longrine et des efforts transversaux exercés sur elle ne sont pas résolus.

La demande de brevet n° FR 2 682 141 décrit un procédé pour réaliser un joint de construction entre deux éléments préfabriqués, consistant à munir au moins l'un des éléments d'un becquet en saillie au-delà de sa surface d'extrémité, ce becquet étant réalisé en béton moulé en une seule pièce avec cet élément et délimitant un côté de la zone de joint ; à disposer des cales en matériau élastique entre la surface d'extrémité d'un élément et des armatures en boucle de l'autre élément ; à placer l'extrémité du becquet d'un élément contre la partie correspondante de l'autre élément, avec interposition de moyens d'étanchéité ; et à utiliser un béton de liaison à faible retrait.

Le but des cales est d'obtenir un "monolithisme" sans défaut des joints, en permettant, avant la prise du béton, une certaine liberté de tassement des éléments à assembler, grâce aux cales élastiques. Après la prise du béton, les efforts sont transmis par l'intermédiaire du béton, qui est en contact homogène avec la surface d'extrémité des éléments.

Par conséquent, les éléments sont directement en contact les uns avec les autres, et ce "monolithisme" des joints ne permet pas de solutionner le problème précité des contraintes transversales exercées sur une longrine d'assemblage en clé de voûte. Une telle longrine n'est, d'ailleurs, aucunement décrite par ce document. Au contraire, l'appui élastique des éléments n'est concevable que pour des joints réalisés sur les côtés de l'ouvrage. La présente invention vise à solutionner le problème spécifique précité des efforts transversaux particulièrement importants exercés sur une longrine de clé de voûte, lors de la mise en place des remblais sur les côtés de l'ouvrage. L'invention vise, d'une manière générale, à fournir un conduit souterrain parfaitement résistant dans le temps aux efforts exercés sur lui par les remblais, tout en étant simple et rapide à construire. Le conduit que l'invention concerne comprend, de manière connue en soi, un radier ou des semelles d'appui sur lesquelles reposent des éléments préfabriqués, ou "demi-coquilles", permettant de constituer une voûte, ces éléments étant assemblés les uns aux autres longitudinalement et transversalement, au niveau de la clé de voûte, par une longrine en béton coulé in situ, et comprenant des armatures sortantes ainsi que des parois saillantes, ou "becquets", faisant saillie des éléments côté intérieur, ces becquets s'étendant au-delà des extrémités des armatures sortantes, venant en face les uns des autres lorsque ces éléments sont placés en position d'assemblage et délimitant, avec les bords longitudinaux supérieurs des éléments, une rainure dans laquelle du béton peut être coulé pour constituer la longrine d'assemblage. Selon l'invention, la longueur des becquets est telle que les extrémités de ces becquets soient situées, après assemblage, à une distance les unes des autres suffisante pour ne jamais venir en contact les unes avec les autres lorsque les demi-coquilles sont déformées par la mise en place des remblais.

La demanderesse a en effet constaté que les demi-coquilles se déforment plus ou moins vers le haut lors de la mise en place des remblais sur les côtés de l'ouvrage. Il en résulte que les demi-coquilles agissent sur la longrine à la manière de leviers autour des surfaces d'appui des demi-coquilles les unes contre les autres, situées en dessous de la longrine.

Grâce à l'invention, les becquets ne viennent pas en contact les uns avec les autres, de sorte que les éléments ne sont pas directement en appui l'un contre l'autre. Aucun effet de levier ne se produit lors de la déformation des éléments, et aucun effort en porte-à-faux n'est transmis à la longrine par les éléments.

Les armatures sortantes et les armatures longitudinales de clavage sont avantageusement situées dans le prolongement de la paroi des éléments, c'est-à- dire aux endroits où s'exercent principalement les efforts résultant des contraintes subies par les éléments, ce qui assure un assemblage particulièrement solide et résistant dans le temps.

De préférence, les armatures sortantes forment des boucles au travers desquelles les armatures longitudinales de clavage peuvent être mises en place par engagement.

Avantageusement, des plots formant des entretoises sont insérés entre les faces d'extrémités des becquets. Ces plots permettent de maintenir un espace minimum entre ces faces d'extrémité, le temps de la mise en place des armatures de clavage et du coulage de la longrine. Ces éléments sont ensuite retirés. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les éléments sont maintenus dans leur position d'assemblage, avant clavage des armatures et coulage de la longrine, au moyen d'une ou plusieurs plaques rigides longitudinales, qui sont fixées, avec possibilité de jeu, aux becquets et qui les relient l'un à l'autre. De préférence, les éléments comprennent des douilles taraudées noyées dans leur épaisseur sensiblement au niveau de la base des becquets, permettant la mise en place de vis assurant le fixation de la ou desdites plaques. Par ailleurs, les bords longitudinaux inférieurs des éléments venant en appui sur le radier ou sur les semelles comprennent des plots d'appui entre lesquels des armatures sortantes font saillie, dans le prolongement de la paroi de ces éléments, ces plots et armatures étant destinés à être noyés dans du béton coulé sur place, après mise en place éventuelle d'armatures supplémentaires, afin de constituer le radier ou les semelles.

Ainsi, une parfaite liaison avec encastrement est obtenue entre les éléments de voûte et le radier ou les semelles d'appui.

De préférence, les plots comprennent des tétons, faisant saillie de leur face inférieure, destinés à être engagés dans des trous de positionnement aménagés dans la dalle coulée sur place, destinée à supporter le conduit. L'engagement de ces tétons dans ces trous permet un positionnement provisoire précis des extrémités inférieures des éléments, le temps du coulage du béton venant noyer les plots et armatures sortantes. Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du conduit souterrain qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue en perspective, avec arrachement partiel ; et les figures 2 et 3 sont des vues en coupe, à échelle agrandie, des assemblages entre ces éléments constitutifs. La figure 1 représente un conduit souterrain 2 permettant d'aménager un passage pour une voie de circulation ou pour un cours d'eau, par exemple.

Le conduit 2 comprend deux semelles d'appui 3 reposant sur une dalle 4 et deux éléments 5, ou "demi- coquilles", constituant, lorsqu'ils sont assemblés, une voûte supportant les remblais 6. 96/03552 PC17FR95/00981

Les demi-coquilles 5 sont assemblées l'une à l'autre au niveau de la clé de voûte, et sont assemblées aux semelles 3.

La figure 2 représente la liaison des demi- coquilles 5 l'une à l'autre au niveau de la clé de voûte.

En référence à cette figure, il apparaît que le bord d'assemblage 5a de chaque demi-coquille 5 comprend des armatures sortantes 10 formant des boucles, aménagées dans le prolongement de la paroi de la demi-coquille 5, et comprend une paroi, ou "becquet", 11 faisant saillie de la demi-coquille 5 côté intérieur, s'étendant au-delà de l'extrémité des armatures sortantes 10.

En outre, chaque demi-coquille 5 comprend des douilles taraudées 12 noyées dans leur épaisseur sensiblement au niveau de la base des becquets 11.

Il apparaît sur la figure 2 que les extrémités de ces becquets 11 sont situées, après assemblage, à une certaine distance les unes des autres, explicitée plus loin. La figure 3 représente la liaison des demi- coquilles 5 au niveau des semelles d'appui 3.

Ainsi que cela apparaît en référence à cette figure et à la figure 1, les bords longitudinaux inférieurs des demi-coquilles 5 comprennent des plots d'appui 15 entre lesquels des armatures sortantes 16 font saillie, dans le prolongement de la paroi des demi- coquilles 5.

De plus, la face inférieure de chaque plot 15 comprend un téton 17, faisant saillie perpendiculairement par rapport à elle, tandis que la dalle 4 comprend des trous de positionnement 18, dans lesquels les tétons 17 peuvent être engagés.

En pratique, la dalle 4, en béton maigre, est coulée sur place, après réalisation du terrassement adéquat. Les trous 18 sont aménagés lors de ce coulage ou percés après séchage du béton. Les demi-coquilles 5 sont alors positionnées au- dessus de la dalle 4, de manière à engager les tétons 17 dans les trous 18 et à amener les extrémités des becquets 11 à proximité l'une de l'autre, comme montré à la figure 2.

Des plots 20 en polystyrène dur sont insérés entre les faces d'extrémités des becquets 11, puis des plaques métalliques longitudinales 21 sont fixées aux becquets 11, avec possibilité de jeu, à l'aide de vis 22 engagées dans les douilles taraudées 12.

Après mise en place de la plaque 21, les becquets 11 sont maintenus en face l'un de l'autre et les demi- coquilles 5 sont placées en position d'assemblage. Les becquets 11 et les bords longitudinaux supérieurs 5a des demi-coquilles 5 délimitent alors une rainure longitudinale.

Une bande d'étanchéité 25 est placée dans le fond de cette rainure de manière à recouvrir l'espace existant entre les deux extrémités des becquets 11. Des armatures intermédiaires 26 et des armatures longitudinales 27 sont alors mises en place par engagement dans les boucles que forment les armatures sortantes 10, afin de réaliser un clavage de celles-ci, puis du béton 28 est coulé dans la rainure pour constituer une longrine d'assemblage. Les plots 15 et armatures 16 sont ensuite noyés dans du béton coulé sur place pour constituer les semelles 3, après mise en place d'éventuelles armatures supplémentaires.

Ainsi, une fois les demi-coquilles 5 placées dans leur position d'assemblage par mise en place des plots 20 et de la plaque 21, il suffit d'assurer l'étanchéité de la rainure grâce à la bande 25, de relier longitudinalement les armatures sortantes 10 et de couler le béton 28 dans cette rainure pour réaliser l'assemblage des demi-coquilles 5. La distance entre les extrémités des becquets 11 est suffisante pour que ces becquets ne viennent jamais en contact les uns avec les autres lorsque les demi-coquilles sont déformées par la mise en place des remblais sur les côtés de l'ouvrage.

Ainsi, les demi-coquilles 5 ne sont pas en appui l'une contre l'autre. Aucun effet de levier ne se produit lors de la déformation que subissent les demi-coquilles 5 sous le poids des remblais 6, et aucun effort en porte-à- faux n'est transmis à la longrine 28 par elles.

Les armatures sortantes 10 et les armatures 26,27 de clavage se trouvent en outre dans le prolongement de la paroi des demi-coquilles 5, c'est-à-dire aux endroits où s'exercent principalement les efforts résultants des contraintes subies par celles-ci.

Aucun montage d'échafaudage et aucune construction de coffrage particulier ne sont nécessaires pour couler la longrine 28, de sorte que la construction du conduit 2 est réalisée de manière simple et rapide. Les plots 20 forment des entretoises permettant de maintenir un espace minimum entre les faces d'extrémités des becquets 11 le temps de la mise en place des armatures de clavage 26,27 et du coulage de la longrine. Ils sont normalement retirés, ainsi que la plaque 21, après séchage du béton. Ils est toutefois possible de les laisser en place sans que des points durs ne soient crées entre les demi-coquilles 5, du fait de leur matériau faiblement résistant à la compression.

Les plots 15 et armatures sortantes 16, une fois noyés dans le béton coulé sur place destiné à constituer les semelles 3, assurent une parfaite liaison avec encastrement des demi-coquilles 5 et des semelles d'appui 3.

L'engagement des tétons 17 dans les trous 18 permet un positionnement provisoire précis des extrémités inférieures des demi-coquilles 5, le temps que leur assemblage l'une à l'autre et aux semelles 3 soit réalisé.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Conduit souterrain permettant d'aménager un passage pour une voie de circulation, du type comprenant un radier ou des semelles d'appui (3) sur lesquelles reposent des éléments préfabriqués (5) , ou "demi-coquilles", permettant de constituer une voûte, ces éléments (5) étant assemblés les uns aux autres longitudinalement et transversalement, au niveau de la clé de voûte, par une longrine en béton coulé in situ, et comprenant des armatures sortantes (10) ainsi que des parois saillantes, ou "becquets" (11), faisant saillie des éléments (5) côté intérieur, ces becquets (11) s'étendant au-delà des extrémités des armatures sortantes (10), venant en face les uns des autres lorsque ces éléments (5) sont placés en position d'assemblage et délimitant, avec les bords longitudinaux supérieurs des éléments (5) , une rainure dans laquelle du béton peut être coulé pour constituer la longrine d'assemblage, conduit caractérisé en ce que la longueur des becquets (11) est telle que les extrémités de ces becquets (11) soient situées, après assemblage, à une distance les unes des autres suffisante pour ne jamais venir en contact les unes avec les autres lorsque les demi-coquilles (5) sont déformées par la mise en place des remblais. 2 - Conduit souterrain selon la revendication 1, caractérisé en ce que les armatures sortantes (10) et les armatures longitudinales de clavage (26,27) sont situées dans le prolongement de la paroi des éléments.

3 - Conduit souterrain selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les armatures sortantes (10) forment des boucles au travers desquelles les armatures longitudinales de clavage (26,27) peuvent être mises en place par engagement.

4 - Conduit souterrain selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des plots (20) formant des entretoises sont insérés entre les faces d'extrémités des becquets (11).

5 - Conduit souterrain selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments (5) sont maintenus dans leur position d'assemblage, avant clavage des armatures (10) et coulage de la longrine, au moyen d'une ou plusieurs plaques rigides longitudinales (21) , qui sont fixées, avec possibilité de jeu, aux becquets (11) et qui les relient l'un à l'autre. 6 - Conduit souterrain selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments (5) comprennent des douilles taraudées (12), noyées dans leur épaisseur sensiblement au niveau de la base des becquets (11), permettant la mise en place de vis (22) assurant le fixation de la ou desdites plaques (21) .

7 - Conduit souterrain selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bords longitudinaux inférieurs des éléments (5) venant en appui sur le radier ou sur les semelles (3) comprennent des plots d'appui (15) entre lesquels des armatures sortantes (16) font saillie, dans le prolongement de la paroi de ces éléments (5), ces plots (15) et armatures (16) étant destinés à être noyés dans du béton coulé sur place, après mise en place éventuelle d'armatures supplémentaires, afin de constituer le radier ou les semelles (3) .

8 - Conduit souterrain selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plots (15) comprennent des tétons (17) , faisant saillie de leur face inférieure, destinés à être engagés dans des trous de positionnement (18) aménagés dans la dalle (4) coulée sur place, destinée à supporter le conduit (2) .