EP1452646A2 - Structure for passage under embankment - Google Patents

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Publication number
EP1452646A2
EP1452646A2 EP04076571A EP04076571A EP1452646A2 EP 1452646 A2 EP1452646 A2 EP 1452646A2 EP 04076571 A EP04076571 A EP 04076571A EP 04076571 A EP04076571 A EP 04076571A EP 1452646 A2 EP1452646 A2 EP 1452646A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elements
height
embankment
wall
structure according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04076571A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1452646A3 (en
Inventor
Marcel Matiere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Civile de Brevets Matiere
Original Assignee
Societe Civile de Brevets Matiere
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Civile de Brevets Matiere filed Critical Societe Civile de Brevets Matiere
Publication of EP1452646A2 publication Critical patent/EP1452646A2/en
Publication of EP1452646A3 publication Critical patent/EP1452646A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them

Definitions

  • the subject of the invention is a work of passage under embankment likely to have a very large section, corresponding especially with the road gauge, such a structure being usable in particular for the passage under embankment of road or rail traffic.
  • the tubular wall is centered on an axis longitudinal and includes, in cross section, at least three prefabricated elements, respectively an upper element in arc of circle, resting on two side elements spaced from each other and each comprising a base resting on the ground and a side wall having an upper part curved towards the inside of the section of so as to connect to the upper element.
  • the previous invention allows very economic works which can have a very large cross-section of passage corresponding to the road gauge. It was even possible to very economically construct works covering several traffic lanes, for example, for motorways bypassing a city that can advantageously be buried in order to protect the environment.
  • Longitudinal joints are usually made up of simple horizontal axis joints and it has been observed that such an arrangement used to make works of very large section and able support a heavy load, for example the traffic of a lane motorway above the structure.
  • the inventor therefore proposed to use elements of different radii, the element upper, which still covers an angular sector of 90 °, having a radius larger than the curved parts of the side elements.
  • the arrow of the circular arc is proportional to the distance between support and, in due to the large radius required, the key heightening compared to lateral supports may be too important to use this technique when the difference in height between the bottom on which is placed the structure and the traffic lane passing over it is insufficient.
  • passage structures of rectangular section can be made up of a slab resting on two vertical walls, but the prefabrication technique can only be used for reduced passage sections, of the order of 10 to 15 m 2 . Indeed, for larger dimensions, prefabricated elements would no longer be manageable and it is then necessary to use the conventional techniques of bridge construction.
  • the invention makes it possible to avoid these drawbacks and therefore relates to, generally, a work of passage under embankment comprising a tubular wall having a longitudinal axis, placed on the bottom of a trench and covered with embankment, said wall comprising an apron plane resting on two substantially vertical side walls, so as to limit a rectangular passage section, with a small difference height between the bottom of the trench and a passing traffic lane on the embankment covering the structure.
  • the flat deck is connected tangentially to the two side walls by curved parts, of so as to constitute a continuous outer wall with, at the ends of the flat deck, a gradual increase or decrease in height embankment capable of ensuring absorption of the threshold effect at passage of the work.
  • the invention makes it possible to extend the possibilities application of the technique of construction of engineering structures by prefabricated elements described in the aforementioned patents of the same inventor, by reducing the total height of the structure by range, while retaining the essential benefits of prior art.
  • the tubular wall consists of prefabricated elements juxtaposed along joints longitudinal and transverse and includes, in cross section to its axis, at least three elements respectively an upper element forming the flat deck, with two lateral sides parallel to the axis and two side elements separated from each other and each comprising a base resting on the bottom of the trench and a side wall with a upper edge parallel to the axis, on which the lateral side rests correspondent of the plan deck.
  • each side element has a curved upper part tangentially connecting to the upper element along its sides side.
  • the upper element advantageously comprises two curved end portions tangentially joining the portions of the two side elements.
  • Figure 1 shows schematically, in cross section, a embankment structure according to the invention.
  • Figure 2 is a detail view of a longitudinal joint.
  • Figure 3 shows a variant
  • FIG. 1 there is shown schematically, in section transverse a passage structure according to the invention, comprising a tubular wall 1 arranged on the bottom 11 flattened and packed with a trench 10 and covered with an embankment 12 up to a higher level 13 located at a height h above the bottom 11 of the trench 10, for allow the passage of a traffic lane above the structure.
  • the tubular wall 1 is generally made up of prefabricated reinforced or prestressed concrete elements, which are juxtaposed so as to form successive sections centered on an axis longitudinal O.
  • each section includes, in section transverse, at least three elements, respectively two elements of side 2, 2 'and an upper element 3, having two lateral sides 31, 31', parallel to the longitudinal axis O of the structure, which rest on the edges upper 21, 21 'of side elements 2, 2'.
  • Each side element 2, 2 comprises a sole 22 forming a flat bottom 22 and an upwardly extending side wall 23, by bending inwards at least at its upper part 24.
  • the assembly is balanced so that the prefabricated side element 2 can be placed on the floor and stand by itself without scaffolding, even under the weight of the top element 3.
  • the bases of the side elements are connected by a raft concrete which distributes the applied load over a large area.
  • the raft can be removed if the bottom lift 11 of the trench allows it and, in particular, when the range of the structure between the bases of the side elements 2, 2 'is important.
  • each side element has the shape particular shown in Figure 1, the sole 22 comprising two wings 22a, 22b extending outward and outward respectively inside the section, on either side of the foot of the side wall 23 over a width determined according to the lift of the ground and stability conditions.
  • the wall 23 is curved inward, experience has shown that such an element can be perfectly stable, even for very large spans.
  • the passage section is cut out, according to patent EP-0.081.402, so that the longitudinal joints between the elements are placed in areas of nodes of constraints whose positions are determined by studying the influence applied charges. So we can make elements too as large as possible and thus decrease the number of elements allowing to achieve the desired passage section.
  • articulated joints between each lateral side 31 of the upper element 3 and the upper edge 21 of the associated side element 2. These articulated joints are made as shown in FIG. 2, the upper edge 21 of the side element 2 being provided with a concave groove 41 while the lateral side 31 of the upper element 3 is provided with a convex flange 42.
  • the tubular wall of the structure has a semicircular section symbolized by the dotted line S1 in FIG. 1.
  • the height of the structure, by the key is equal to half the span between support.
  • the rectangular clearance gauge in such a structure for example for a road traffic lane, therefore presents a height of the order of half the width.
  • the upper element As indicated, to decrease the height of the structure by in relation to its width, it is possible to give the upper element a radius of curvature greater than that of the side elements to which it connects tangentially, according to the S2 profile indicated in dotted lines on the figure 1.
  • the passage template G shown in mixed lines in the figure has a width L greater than twice the height H.
  • the overall height h1 of the key structure remains quite large and may be too high when the difference in height h between upper level of taxiway 13 passing above the structure and the bottom 11 thereof is reduced.
  • the invention provides a solution to this problem.
  • the book according to the invention comprises, in cross section with its axis O, an upper element 3 resting by its lateral sides 31, 31 'on the upper edges 21, 21' two side elements 2, 2 'which can be perfectly identical to the side elements used in previously known structures.
  • Each side 2 element therefore comprises, as in the previous arrangements, a side wall 23 of which at least the part upper 24 is curved so as to form a centered circular sector at a point O1 and which extends vertically from a shaped base sole comprising two wings, respectively external 22a and internal 22b resistant to overturning of element 2 inwards or outwards.
  • the upper element 3 has a shape special. It consists, in fact, of a curved wall 30 associated with a stiffening rib 32.
  • the wall 30 has a shape cylindrical with generators parallel to the longitudinal axis O and having a double curvature. It comprises, in fact, a flat central part 33 which connects to two end parts 34, 34 'having a radius of curvature equal to that of the curved upper part of the side wall 23, 23 ' of the associated side element 2, 2 '.
  • the two parts 34 and 24 are, for therefore, centered at the same point O1, O'1 and extend, respectively, on both sides of the joint plane P.
  • the height e of the rib 32 is determined so as to give the whole a moment of inertia sufficient to resist the efforts applied to part 33 of element 3.
  • the elements are dimensioned so that the longitudinal supports are separated by a width L and placed at a height H above the bottom 11, these dimensions corresponding to the passage gauge G desired.
  • the upper element 3 can be calculated as a beam with variable section based on two articulated supports constituted by the longitudinal joints 4, 4 'formed on the upper edges 21, 21' of the side elements 2, 2 '.
  • the height e is therefore not greater than that a flat deck resting on two vertical abutments, to limit the same template.
  • the tangential connection of the elements allows to ensure the continuous transmission of efforts by vault effect and keep some flexibility of the structure particularly useful to resist differential settlement and even jolts seismic, as we have been able to verify.
  • the total height h 'of the structure is not significantly greater than that of a rectangular section work and therefore allows the passage of a traffic lane 13 at a height h fairly reduced above the bottom 11 of the trench 10, the element upper 3 can be covered with a thin layer of fill.
  • the particular shape of the top element reduces the packing effects that occur, normally, at the edge of a flat deck and which cause a pavement degradation. Indeed, since the central part 33 is extended by parts 34 of greater curvature, the thickness of the embankment gradually increases up to the lateral supports 4, 4 'which are farther from the upper surface 13 and, due to the continuity of the circular outer wall, this increase or decrease gradual embankment height above the concrete wall ensures better absorption of the threshold effect when passing the work.
  • the side elements 2, 2 ' have a center of curvature O1 placed at the level of the bottom 11, so as to increase the height of the curved portion 24 for a given ratio of the width L to the height H of the template.
  • the b ords internal bases 22, 22 'of the side elements can be connected by a concrete base to distribute the load over a large area area.

Abstract

The structure, consisting of side wall (2, 2') and top members (3), has the latter made in then form of a partition with a double transverse curvature - a central section (33) which is only slightly curved, and end sections (34, 34') which have the same curvature as the side walls. The top members meet the side walls tangentially and have reinforcing ribs (32) on the underside to take the weight of the members themselves and any loads applied to them.

Description

L'invention a pour objet un ouvrage de passage sous remblai susceptible de présenter une très grande section, correspondant notamment au gabarit routier, un tel ouvrage étant utilisable en particulier pour le passage sous remblai d'une circulation routière ou ferroviaire.The subject of the invention is a work of passage under embankment likely to have a very large section, corresponding especially with the road gauge, such a structure being usable in particular for the passage under embankment of road or rail traffic.

L'évolution technique, en particulier la nécessité de construire de nouvelles voies de circulation, telles que des autoroutes ou des lignes de transport ferroviaire à grande vitesse, conduit à multiplier les passages surélevés. En effet, une ligne ferroviaire ou une autoroute doivent avoir un profil en long régulier, sans rampe importante et nécessite, en outre, la suppression des intersections.Technical developments, in particular the need to build new traffic lanes, such as highways or high-speed rail transport, leads to more crossings Raised. Indeed, a railway line or a highway must have a regular longitudinal profile, without significant ramp and requires, in addition, the elimination of intersections.

Depuis un certain temps on est donc amené à réaliser des voies de circulation sur un remblai qui égalise le profil, ce qui nécessite la construction d'ouvrages nombreux pour le passage des voies de circulation secondaire, des lignes ferroviaires et des rivières.For some time now, we have had to realize ways of traffic on an embankment which equalizes the profile, which requires the construction of numerous structures for the passage of secondary traffic, railway lines and rivers.

Pour résoudre de tels problèmes, l'inventeur a proposé, il y a quelques années, de réaliser des ouvrages de passage sous remblai par une technique nouvelle qui présente de très nombreux avantages et a connu un grand développement.To solve such problems, the inventor has proposed, there are a few years, to carry out passage works under backfill by a new technique which has many advantages and has experienced great development.

Cette technique qui est décrite, en particulier, dans les brevets européens N°0.081.402 et N°0.244.890 du même inventeur, consiste à réaliser une paroi tubulaire constituée d'éléments préfabriqués en béton qui sont réalisés à l'avance, transportés sur le chantier lorsque l'usine de préfabrication est éloignée, et assemblés sur le site de construction, l'ensemble étant ensuite, recouvert d'un remblai.This technique which is described, in particular, in the patents N ° 0.081.402 and N ° 0.244.890 from the same inventor, consists of make a tubular wall made of precast concrete elements which are made in advance, transported to the site when the plant prefabrication is distant, and assembled on the construction site, the whole then being covered with an embankment.

D'une façon générale, la paroi tubulaire est centrée sur un axe longitudinal et comprend, en section transversale, au moins trois éléments préfabriqués, respectivement un élément supérieur en arc de cercle, reposant sur deux éléments de côté écartés l'un de l'autre et comprenant chacune une base reposant sur le sol et une paroi latérale ayant une partie supérieure incurvée vers l'intérieur de la section de façon à se raccorder à l'élément supérieur.In general, the tubular wall is centered on an axis longitudinal and includes, in cross section, at least three prefabricated elements, respectively an upper element in arc of circle, resting on two side elements spaced from each other and each comprising a base resting on the ground and a side wall having an upper part curved towards the inside of the section of so as to connect to the upper element.

La précédente invention permet de réaliser de façon très économique des ouvrages qui peuvent avoir une très grande section de passage correspondant au gabarit routier. Il a même été possible de réaliser, de façon très économique des ouvrages couvrant plusieurs voies de circulation routière, par exemple, pour des autoroutes de contournement d'une ville qui peuvent avantageusement être enterrées de façon à protéger l'environnement.The previous invention allows very economic works which can have a very large cross-section of passage corresponding to the road gauge. It was even possible to very economically construct works covering several traffic lanes, for example, for motorways bypassing a city that can advantageously be buried in order to protect the environment.

Bien entendu, il est plus économique d'utiliser, autant que possible, des éléments standard dont on connaít les caractéristiques et les performances et, en pratique, on réalise habituellement des ouvrages à section demi-circulaire, comprenant deux éléments de côté ayant une partie supérieure incurvée en arc de cercle et se raccordant à un élément supérieur de même rayon de courbure. Dans le mode de réalisation le plus courant, l'élément supérieur couvre un secteur circulaire de 90°, de telle sorte que les plans de joint entre les éléments de côté et l'élément supérieur sont inclinés symétriquement de 45° par rapport à la verticale.Of course, it is more economical to use, as much as possible, standard elements which we know the characteristics and performance and, in practice, works are usually carried out with semicircular section, comprising two side elements having a upper part curved in an arc and connected to an element upper with the same radius of curvature. In the embodiment the more common, the upper element covers a circular sector of 90 °, so that the joint planes between the side elements and the element upper are symmetrically inclined by 45 ° with respect to the vertical.

Les joints longitudinaux sont habituellement constitués de simples articulations à axe horizontal et l'on a observé qu'une telle disposition permettait de réaliser d es ouvrages de très grande section et pouvant supporter une charge importante, par exemple la circulation d'une voie autoroutière au-dessus de l'ouvrage.Longitudinal joints are usually made up of simple horizontal axis joints and it has been observed that such an arrangement used to make works of very large section and able support a heavy load, for example the traffic of a lane motorway above the structure.

Cependant, l'utilisation d'une section demi-circulaire conduit à donner à l'ouvrage une hauteur relativement importante par rapport à sa largeur puisqu'elle est égale à environ la moitié de celle-ci.However, the use of a semicircular section leads to give the structure a relatively large height compared to its width since it is equal to about half of it.

Pour augmenter la portée entre les éléments de côté, l'inventeur a donc proposé d'utiliser des éléments de rayons différents, l'élément supérieur, qui couvre encore un secteur angulaire de 90°, ayant un rayon plus grand que les parties incurvées des éléments de côtés. De la sorte, on garde la même disposition des joints articulés entre les éléments mais la portée entre ces articulations peut être augmentée. Toutefois, la flèche de l'arc circulaire est proportionnelle à la distance entre appui et, en raison du grand rayon nécessaire, la surélévation à la clé par rapport aux appuis latéraux peut être trop importante pour utiliser cette technique lorsque la différence de hauteur entre le fond sur lequel est posé l'ouvrage et la voie de circulation passant au-dessus de celui-ci est insuffisante.To increase the range between the side elements, the inventor therefore proposed to use elements of different radii, the element upper, which still covers an angular sector of 90 °, having a radius larger than the curved parts of the side elements. In this way, we keep the same arrangement of articulated joints between the elements but the span between these joints can be increased. However, the arrow of the circular arc is proportional to the distance between support and, in due to the large radius required, the key heightening compared to lateral supports may be too important to use this technique when the difference in height between the bottom on which is placed the structure and the traffic lane passing over it is insufficient.

Dans un tel cas, on peut réaliser des ouvrages de passage de section rectangulaire constitués d'une dalle reposant sur deux murs verticaux mais la technique de la préfabrication ne peut être utilisée que pour des sections de passage réduites, de l'ordre de 10 à 15 m2. En effet, pour d e plus grandes dimensions, des éléments préfabriqués ne seraient plus maniables et l'on est alors obligé d'utiliser les techniques classiques de construction des ponts.In such a case, passage structures of rectangular section can be made up of a slab resting on two vertical walls, but the prefabrication technique can only be used for reduced passage sections, of the order of 10 to 15 m 2 . Indeed, for larger dimensions, prefabricated elements would no longer be manageable and it is then necessary to use the conventional techniques of bridge construction.

En outre, les effets de tassement qui se produisent à la limite d'un tablier plan entraínent une dégradation de la chaussée.In addition, the packing effects that occur at the limit of one flat deck causes degradation of the roadway.

L'invention permet d'éviter ces inconvénients et concerne donc, d'une façon générale, un ouvrage de passage sous remblai comprenant une paroi tubulaire ayant un axe longitudinal, posée sur le fond d'une tranchée et recouverte d'un remblai, ladite paroi comprenant un tablier plan reposant sur deux murs latéraux sensiblement verticaux, de façon à limiter une section de passage rectangulaire, avec une faible différence de hauteur entre le fond de la tranchée et une voie de circulation passant sur le remblai recouvrant l'ouvrage.The invention makes it possible to avoid these drawbacks and therefore relates to, generally, a work of passage under embankment comprising a tubular wall having a longitudinal axis, placed on the bottom of a trench and covered with embankment, said wall comprising an apron plane resting on two substantially vertical side walls, so as to limit a rectangular passage section, with a small difference height between the bottom of the trench and a passing traffic lane on the embankment covering the structure.

Conformément à l'invention, le tablier plan se raccorde tangentiellement aux deux murs latéraux par des parties courbes, de façon à constituer une paroi extérieure continue avec, aux extrémités du tablier plan, une augmentation ou diminution progressive de la hauteur du remblai susceptible d'assurer une absorption de l'effet de seuil au passage de l'ouvrage.According to the invention, the flat deck is connected tangentially to the two side walls by curved parts, of so as to constitute a continuous outer wall with, at the ends of the flat deck, a gradual increase or decrease in height embankment capable of ensuring absorption of the threshold effect at passage of the work.

D'autre part, l'invention permet d'étendre les possibilités d'application de la technique de construction d'ouvrages d'art par éléments préfabriqués décrite dans les brevets cités plus haut du même inventeur, en permettant de réduire la hauteur totale de l'ouvrage par rapport à sa portée, tout en conservant les avantages essentiels de la technique antérieure.On the other hand, the invention makes it possible to extend the possibilities application of the technique of construction of engineering structures by prefabricated elements described in the aforementioned patents of the same inventor, by reducing the total height of the structure by range, while retaining the essential benefits of prior art.

En effet, de façon particulièrement avantageuse, la paroi tubulaire est constituée d'éléments préfabriqués juxtaposés le long de joints longitudinaux et transversaux et comprend, en section transversale à son axe, au moins trois éléments respectivement un élément supérieur formant le tablier plan, avec deux côtés latéraux parallèles à l'axe et deux éléments de côté écartés l'un de l'autre et comprenant chacun une base reposant sur le fond de la tranchée et une paroi latérale avec un bord supérieur parallèle à l'axe, sur lequel repose le côté latéral correspondant du tablier plan. In fact, particularly advantageously, the tubular wall consists of prefabricated elements juxtaposed along joints longitudinal and transverse and includes, in cross section to its axis, at least three elements respectively an upper element forming the flat deck, with two lateral sides parallel to the axis and two side elements separated from each other and each comprising a base resting on the bottom of the trench and a side wall with a upper edge parallel to the axis, on which the lateral side rests correspondent of the plan deck.

Dans un mode de réalisation préférentiel, la paroi latérale de chaque élément de côté comporte une partie supérieure incurvée se raccordant tangentiellement à l'élément s upérieur le long de ses côtés latéraux.In a preferred embodiment, the side wall of each side element has a curved upper part tangentially connecting to the upper element along its sides side.

En outre, l'élément supérieur comporte avantageusement deux parties extrêmes incurvées se raccordant tangentiellement aux parties supérieures des deux éléments de côté.In addition, the upper element advantageously comprises two curved end portions tangentially joining the portions of the two side elements.

L'invention couvre également d'autres caractéristiques avantageuses qui apparaítront dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés.The invention also covers other characteristics advantageous which will appear in the following description of a mode of particular embodiment, given by way of example and represented on the attached drawings.

La figure 1 montre schématiquement, en coupe transversale, un ouvrage sous remblai selon l'invention.Figure 1 shows schematically, in cross section, a embankment structure according to the invention.

La figure 2 est une vue de détail d'un joint longitudinal.Figure 2 is a detail view of a longitudinal joint.

La figure 3 montre une variante.Figure 3 shows a variant.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement, en coupe transversale un ouvrage de passage selon l'invention, comprenant une paroi tubulaire 1 disposée sur le fond 11 aplani et tassé d'une tranchée 10 et recouverte d'un remblai 12 jusqu'à un niveau supérieur 13 se trouvant à une hauteur h au-dessus du fond 11 de la tranchée 10, pour permettre le passage d'une voie de circulation au-dessus de l'ouvrage.In Figure 1, there is shown schematically, in section transverse a passage structure according to the invention, comprising a tubular wall 1 arranged on the bottom 11 flattened and packed with a trench 10 and covered with an embankment 12 up to a higher level 13 located at a height h above the bottom 11 of the trench 10, for allow the passage of a traffic lane above the structure.

La paroi tubulaire 1 est constituée, d'une façon générale, d'éléments préfabriqués en béton armé ou précontraint, qui sont juxtaposés de façon à former des tronçons successifs centrés sur un axe longitudinal O.The tubular wall 1 is generally made up of prefabricated reinforced or prestressed concrete elements, which are juxtaposed so as to form successive sections centered on an axis longitudinal O.

Une telle disposition a été décrite en détail, notamment dans les brevets précédents EP-0.081.402. et EP-0.244.890 du même inventeur.Such an arrangement has been described in detail, in particular in the previous patents EP-0.081.402. and EP-0,244,890 from the same inventor.

D'une façon générale, chaque tronçon comprend, en section transversale, au moins trois éléments, respectivement deux éléments de côté 2, 2' et un élément supérieur 3, ayant deux côtés latéraux 31, 31', parallèles à l'axe longitudinal O de l'ouvrage, qui reposent sur les bords supérieurs 21, 21' des éléments de côté 2, 2'.In general, each section includes, in section transverse, at least three elements, respectively two elements of side 2, 2 'and an upper element 3, having two lateral sides 31, 31', parallel to the longitudinal axis O of the structure, which rest on the edges upper 21, 21 'of side elements 2, 2'.

Chaque élément de côté 2, 2' comprend une semelle 22 formant une base à fond plan 22 et une paroi latérale 23 s'étendant vers le haut, en s'incurvant vers l'intérieur au moins à sa partie supérieure 24. L'ensemble est équilibré de telle sorte que l'élément de côté préfabriqué 2 puisse être posé sur le sol et tienne debout par lui-même sans échafaudage, même sous le poids de l'élément supérieur 3.Each side element 2, 2 'comprises a sole 22 forming a flat bottom 22 and an upwardly extending side wall 23, by bending inwards at least at its upper part 24. The assembly is balanced so that the prefabricated side element 2 can be placed on the floor and stand by itself without scaffolding, even under the weight of the top element 3.

Dans les modes de réalisation décrits dans le brevet précédent EP-0.081.402, les bases des éléments de côté sont reliées par un radier bétonné qui permet de répartir la charge appliquée sur une grande surface. Cependant, le radier peut être supprimé si la portance du fond 11 de la tranchée le permet et, en particulier, lorsque la portée de l'ouvrage entre les bases des éléments de côté 2, 2' est importante.In the embodiments described in the previous patent EP-0.081.402, the bases of the side elements are connected by a raft concrete which distributes the applied load over a large area. However, the raft can be removed if the bottom lift 11 of the trench allows it and, in particular, when the range of the structure between the bases of the side elements 2, 2 'is important.

Dans ce cas, chaque élément de côté présente la forme particulière représentée sur la figure 1, la semelle 22 comprenant deux ailes 22a, 22b s'étendant respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur de la section, de part et d'autre du pied de la paroi latérale 23 sur une largeur déterminée en fonction de la portance du sol et des conditions de stabilité. Bien que la paroi 23 soit incurvée vers l'intérieur, l'expérience a montré qu'un tel élément pouvait être parfaitement stable, même pour de très grandes portées.In this case, each side element has the shape particular shown in Figure 1, the sole 22 comprising two wings 22a, 22b extending outward and outward respectively inside the section, on either side of the foot of the side wall 23 over a width determined according to the lift of the ground and stability conditions. Although the wall 23 is curved inward, experience has shown that such an element can be perfectly stable, even for very large spans.

La structure décrite dans le brevet précédent EP-0.081.402 a connu un grand développement industriel en raison des nombreux avantages apportés par cette technique originale de réalisation d'ouvrages d'art.The structure described in the preceding patent EP-0.081.402 has experienced great industrial development due to the many advantages brought by this original technique of realization of engineering structures.

En particulier, le découpage de la section de passage est réalisé, selon le brevet EP-0.081.402, de façon que les joints longitudinaux entre les éléments se trouvent placés dans des zones de noeuds de contraintes dont les positions sont déterminées en étudiant l'influence des charges appliquées. Ainsi, on peut réaliser des éléments aussi grands que possible et diminuer ainsi le nombre d'éléments permettant de réaliser la section de passage désirée.In particular, the passage section is cut out, according to patent EP-0.081.402, so that the longitudinal joints between the elements are placed in areas of nodes of constraints whose positions are determined by studying the influence applied charges. So we can make elements too as large as possible and thus decrease the number of elements allowing to achieve the desired passage section.

L'expérience a montré que, dans le cas d'une voûte demi-circulaire, ces joints pouvaient être placés de telle sorte que les deux plans de joint entre l'élément supérieur et chaque élément de côté soient inclinés de 45° par rapport à l'horizontale.Experience has shown that, in the case of a semicircular arch, these joints could be placed so that the two joint planes between the upper element and each side element are inclined at 45 ° to the horizontal.

Par ailleurs, il est particulièrement avantageux de ménager des joints articulés entre chaque côté latéral 31 de l'élément supérieur 3 et le bord supérieur 21 de l'élément de côté 2 associé. Ces joints articulés sont réalisés de la façon représentée sur la figure 2, le bord supérieur 21 de l'élément de côté 2 étant muni d'une rainure concave 41 alors que le côté latéral 31 de l'élément supérieur 3 est muni d'un rebord convexe 42.Furthermore, it is particularly advantageous to provide articulated joints between each lateral side 31 of the upper element 3 and the upper edge 21 of the associated side element 2. These articulated joints are made as shown in FIG. 2, the upper edge 21 of the side element 2 being provided with a concave groove 41 while the lateral side 31 of the upper element 3 is provided with a convex flange 42.

On obtient ainsi une très grande souplesse de la construction qui facilite notamment la réalisation du remblai par couches successives car les articulations permettent de légers déplacements pour l'ajustement des éléments. De plus, après la mise en service, les contraintes appliquées sous la charge du remblai et des surcharges sont transmises tangentiellement par effet de voûte, de l'élément supérieur aux éléments de côté qui prennent appui latéralement sur le remblai.This gives great flexibility in construction which facilitates in particular the creation of backfill in successive layers because the articulations allow slight displacements for adjustment elements. In addition, after commissioning, the constraints applied under the load of the embankment and overloads are transmitted tangentially by arch effect, from the upper element to the elements side which are supported laterally on the embankment.

Par ailleurs, en raison de la grande résistance apportée par le positionnement judicieux des joints entre éléments, il est possible de diminuer leur poids, ce qui facilite leur manutention même pour de très grandes dimensions.Furthermore, due to the great resistance brought by the judicious positioning of the joints between elements, it is possible to reduce their weight, which facilitates their handling even for very large dimensions.

Dans les modes de réalisation décrits dans le brevet EP-0.081.402, la paroi tubulaire de l'ouvrage présente une section demi-circulaire symbolisée la ligne en pointillés S1 sur la figure 1. On voit que la hauteur de l'ouvrage, à la clé, est égale à la moitié de la portée entre appuis. Le gabarit rectangulaire de passage dans un tel ouvrage, par exemple pour une voie de circulation routière, présente donc une hauteur de l'ordre de la moitié de la largeur.In the embodiments described in patent EP-0,081,402, the tubular wall of the structure has a semicircular section symbolized by the dotted line S1 in FIG. 1. We see that the height of the structure, by the key, is equal to half the span between support. The rectangular clearance gauge in such a structure, for example for a road traffic lane, therefore presents a height of the order of half the width.

Comme on l'a indiqué, pour diminuer la hauteur de l'ouvrage par rapport à sa largeur, il est possible de donner à l'élément supérieur un rayon de courbure plus grand que celui des éléments de côté auxquels il se raccorde tangentiellement, selon le profil S2 indiqué en pointillé sur la figure 1. Dans ce cas, le gabarit de passage G représenté en traits mixte sur la figure présente une largeur L plus grande que le double de la hauteur H. Cependant, la hauteur globale h1 de l'ouvrage à la clé reste assez importante et peut être trop élevée lorsque la différence de hauteur h entre le niveau supérieur de la voie de circulation 13 passant au-dessus de l'ouvrage et le fond 11 de celui-ci est réduite.As indicated, to decrease the height of the structure by in relation to its width, it is possible to give the upper element a radius of curvature greater than that of the side elements to which it connects tangentially, according to the S2 profile indicated in dotted lines on the figure 1. In this case, the passage template G shown in mixed lines in the figure has a width L greater than twice the height H. However, the overall height h1 of the key structure remains quite large and may be too high when the difference in height h between upper level of taxiway 13 passing above the structure and the bottom 11 thereof is reduced.

L'invention apporte une solution à ce problème.The invention provides a solution to this problem.

Comme le montre, en effet, la figure 1, l'ouvrage selon l'invention comprend, en section transversale à son axe O, un élément supérieur 3 reposant par ses côtés latéraux 31, 31' sur les bords supérieurs 21, 21' de deux éléments de côté 2, 2' qui peuvent être parfaitement identiques aux éléments de côté utilisés dans les structures connues auparavant.As shown, in fact, in Figure 1, the book according to the invention comprises, in cross section with its axis O, an upper element 3 resting by its lateral sides 31, 31 'on the upper edges 21, 21' two side elements 2, 2 'which can be perfectly identical to the side elements used in previously known structures.

Chaque élément de côté 2 comprend donc, comme dans les dispositions antérieures, une paroi latérale 23 dont au moins la partie supérieure 24 est incurvée de façon à former un secteur circulaire centré en un point O1 et qui s'étend verticalement à partir d'une base en forme de semelle comprenant deux ailes, respectivement externe 22a et interne 22b résistant au renversement de l'élément 2 vers l'intérieur ou vers l'extérieur.Each side 2 element therefore comprises, as in the previous arrangements, a side wall 23 of which at least the part upper 24 is curved so as to form a centered circular sector at a point O1 and which extends vertically from a shaped base sole comprising two wings, respectively external 22a and internal 22b resistant to overturning of element 2 inwards or outwards.

L'élément supérieur 3 présente, en revanche, une forme particulière. Il est constitué, en effet, d'une paroi incurvée 30 associée à une nervure de raidissement 32. La paroi 30 présente une forme cylindrique à génératrices parallèles à l'axe longitudinal O et ayant une double courbure. Elle comporte, en effet, une partie centrale plane 33 qui se raccorde à deux parties extrêmes 34, 34' ayant un rayon de courbure égal à celui de la partie supérieure incurvée de la paroi latérale 23, 23' de l'élément de côté associé 2, 2'. Les deux parties 34 et 24 sont, par conséquent, centrées au même point O1, O'1 et s'étendent, respectivement, de part et d'autre du plan de joint P.The upper element 3, on the other hand, has a shape special. It consists, in fact, of a curved wall 30 associated with a stiffening rib 32. The wall 30 has a shape cylindrical with generators parallel to the longitudinal axis O and having a double curvature. It comprises, in fact, a flat central part 33 which connects to two end parts 34, 34 'having a radius of curvature equal to that of the curved upper part of the side wall 23, 23 ' of the associated side element 2, 2 '. The two parts 34 and 24 are, for therefore, centered at the same point O1, O'1 and extend, respectively, on both sides of the joint plane P.

La hauteur e de la nervure 32 est déterminée de façon à donner à l'ensemble un moment d'inertie suffisant pour résister aux efforts appliqués sur la partie 33 de l'élément 3.The height e of the rib 32 is determined so as to give the whole a moment of inertia sufficient to resist the efforts applied to part 33 of element 3.

De préférence, les éléments sont dimensionnés de telle sorte que les appuis longitudinaux soient écartés d'une largeur L et placés à une hauteur H au-dessus du fond 11, ces dimensions correspondant au gabarit de passage G souhaité. Les joints 4, 4' sont, alors placés aux angles de ce gabarit.Preferably, the elements are dimensioned so that the longitudinal supports are separated by a width L and placed at a height H above the bottom 11, these dimensions corresponding to the passage gauge G desired. The seals 4, 4 'are then placed at the angles of this template.

L'élément supérieur 3 peut être calculé comme une poutre à section variable reposant sur deux appuis articulés constitués par les joints longitudinaux 4, 4' ménagés sur les bords supérieurs 21, 21' des éléments de côtés 2, 2'. La hauteur e n'est donc pas supérieure à celle d'un tablier plan reposant sur deux culées verticales, pour limiter le même gabarit.The upper element 3 can be calculated as a beam with variable section based on two articulated supports constituted by the longitudinal joints 4, 4 'formed on the upper edges 21, 21' of the side elements 2, 2 '. The height e is therefore not greater than that a flat deck resting on two vertical abutments, to limit the same template.

De plus, le raccordement tangentiel des éléments permet d'assurer la transmission continue d es efforts par effet de voûte et de conserver une certaine souplesse de la structure particulièrement utile pour résister aux tassements différentiels et, même, à des secousses sismiques, comme on a pu le vérifier.In addition, the tangential connection of the elements allows to ensure the continuous transmission of efforts by vault effect and keep some flexibility of the structure particularly useful to resist differential settlement and even jolts seismic, as we have been able to verify.

Il apparaít que la hauteur totale h' de l'ouvrage n'est pas sensiblement supérieure à celle d'un ouvrage à section rectangulaire et permet donc le passage d'une voie de circulation 13 à une hauteur h assez réduite au-dessus du fond 11 de la tranchée 10, l'élément supérieur 3 pouvant être recouvert d'une couche mince de remblai.It appears that the total height h 'of the structure is not significantly greater than that of a rectangular section work and therefore allows the passage of a traffic lane 13 at a height h fairly reduced above the bottom 11 of the trench 10, the element upper 3 can be covered with a thin layer of fill.

Il est à noter que la forme particulière de l'élément supérieur permet de diminuer les effets de tassement qui se produisent, normalement, à la limite d'un tablier plan et qui entraínent une dégradation de la chaussée. En effet, étant donné que la partie centrale 33 est prolongée par des parties 34 de plus grande courbure, l'épaisseur du remblai augmente progressivement jusqu'aux appuis latéraux 4, 4' qui sont plus éloignés de la surface supérieure 13 et, en raison de la continuité de la paroi externe circulaire, cette augmentation ou diminution progressive de la hauteur de remblai au-dessus de la paroi en béton assure une meilleure absorption de l'effet de seuil au passage de l'ouvrage.Note that the particular shape of the top element reduces the packing effects that occur, normally, at the edge of a flat deck and which cause a pavement degradation. Indeed, since the central part 33 is extended by parts 34 of greater curvature, the thickness of the embankment gradually increases up to the lateral supports 4, 4 'which are farther from the upper surface 13 and, due to the continuity of the circular outer wall, this increase or decrease gradual embankment height above the concrete wall ensures better absorption of the threshold effect when passing the work.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui pourrait faire l'objet de variantes ou de perfectionnements sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.Of course, the invention is not limited to the details of the mode of realization which has just been described and which could be the subject of variants or improvements without departing from the protection framework defined by the revendications.

En particulier, pour réaliser l'élément supérieur 33, on peut utiliser les techniques habituelles du béton armé, notamment la précontrainte.In particular, to make the upper element 33, it is possible to use the usual reinforced concrete techniques, in particular prestressing.

Par ailleurs, dans le mode de réalisation de la figure 1, les éléments de côté 2, 2' ont un centre de courbure O1 placé au niveau du fond 11, de façon à augmenter la hauteur de la partie incurvée 24 pour un rapport donné de la largeur L à la hauteur H du gabarit.Furthermore, in the embodiment of FIG. 1, the side elements 2, 2 'have a center of curvature O1 placed at the level of the bottom 11, so as to increase the height of the curved portion 24 for a given ratio of the width L to the height H of the template.

On pourrait cependant, donner une autre forme aux éléments de côté, comme le montre, par exemple la figure 3. D'une façon générale, en effet, la hauteur e de la nervure doit être juste suffisante pour donner à l'élément supérieur 3 la résistance à la flexion nécessaire en assurant le gabarit de passage souhaité. We could, however, give another form to the elements of side, as shown, for example Figure 3. Generally speaking, indeed, the height e of the rib must be just sufficient to give to the upper element 3 the necessary bending strength while ensuring the desired passage template.

En o utre, comme d écrit dans le b revet EP 0.081.402, les b ords internes des bases 22, 22' des éléments de côté peuvent être reliés par un radier bétonné permettant de répartir la charge sur une grande surface.In addition, as described in the revet EP 0.081.402, the b ords internal bases 22, 22 'of the side elements can be connected by a concrete base to distribute the load over a large area area.

Claims (10)

Ouvrage de passage sous remblai comprenant une paroi tubulaire (1) ayant un axe longitudinal (0), disposée sur le fond (11) d'une tranchée (10) et recouverte d'un remblai (12) pour le passage, au-dessus de l'ouvrage, d'une voie de circulation (13) à une hauteur (h) au-dessus du niveau du fond (11) de la tranchée, ladite paroi tubulaire (1) comprenant, en section transversale à l'axe (0) un tablier plan (3) recouvert d'une couche de remblai de faible épaisseur (h-h') et reposant sur deux murs latéraux (2, 2'), de façon à limiter un gabarit de passage rectangulaire G ayant une hauteur H et une largeur L,
   caractérisé par le fait que le tablier plan (3) se raccorde tangentiellement aux deux murs latéraux (2, 2') par des parties courbes (34, 34') de façon à constituer une paroi extérieure continue avec, aux extrémités du tablier plan (3), une augmentation ou diminution progressive de la hauteur de remblai susceptible d'assurer une absorption de l'effet de seuil au passage de l'ouvrage.Embankment passage structure comprising a tubular wall (1) having a longitudinal axis (0), disposed on the bottom (11) of a trench (10) and covered with an embankment (12) for passage, above of the structure, a traffic lane (13) at a height (h) above the level of the bottom (11) of the trench, said tubular wall (1) comprising, in cross section with the axis ( 0) a flat deck (3) covered with a thin layer of fill (h-h ') and resting on two side walls (2, 2'), so as to limit a rectangular passage gauge G having a height H and a width L,
characterized in that the flat deck (3) is tangentially connected to the two side walls (2, 2 ') by curved parts (34, 34') so as to constitute a continuous outer wall with, at the ends of the flat deck ( 3), a gradual increase or decrease in the height of the embankment capable of ensuring absorption of the threshold effect when the structure passes. Ouvrage de passage sous remblai selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi tubulaire (1) est constituée d'éléments préfabriqués juxtaposés le long de joints longitudinaux et transversaux et comprend, en section transversale à son axe, au moins trois éléments respectivement un élément supérieur formant le tablier plan (3), avec deux côtés latéraux (31, 31') parallèles à l'axe (0) et deux éléments de côté (2, 2') écartés l'un de l'autre et comprenant chacun une base (22) reposant sur le fond (11) de la tranchée (10) et une paroi latérale (23) avec un bord supérieur (21) parallèle à l'axe (0), sur lequel repose le côté latéral (31) correspondant du tablier plan (3).Backfill passage according to claim 1, characterized in that the tubular wall (1) consists of prefabricated elements juxtaposed along longitudinal and transverse joints and comprises, in cross section at its axis, at least three elements respectively an upper element forming the flat deck (3), with two lateral sides (31, 31 ') parallel to the axis (0) and two side elements (2, 2') spaced from each other and comprising each a base (22) resting on the bottom (11) of the trench (10) and a side wall (23) with an upper edge (21) parallel to the axis (0), on which the lateral side (31) rests ) corresponding to the flat deck (3). Ouvrage sous remblai selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la paroi latérale (23) de chaque élément de côté (2, 2') comporte une partie supérieure courbe (24, 24') se raccordant tangentiellement à l'élément supérieur (3) le long de ses côtés latéraux (31, 31').Embankment structure according to claim 2, characterized in that the side wall (23) of each side element (2, 2 ') has a curved upper part (24, 24') tangentially connecting to the upper element ( 3) along its lateral sides (31, 31 '). Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que les côtés latéraux (31, 31') de l'élément supérieur (3) et les bords supérieurs (21, 21') des éléments de côté (2, 2') sont munis de parties d'appui de formes conjuguées s'engageant l'une dans l'autre à la pose des éléments, le long de deux plans de joints longitudinaux parallèles à l'axe (0) de l'ouvrage.Embankment structure according to one of claims 2 and 3, characterized in that the lateral sides (31, 31 ') of the upper element (3) and the upper edges (21, 21') of the side elements ( 2, 2 ') are provided with support parts of conjugate shapes engaging one in the other with the installation of the elements, along two planes of longitudinal joints parallel to the axis (0) of the work. Ouvrage sous remblai selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la paroi latérale (23) de chaque élément de côté (2, 2') comporte une partie supérieure incurvée (24, 24') ayant un centre de courbure p lacé sensiblement dans le plan de joint longitudinal avec le côté latéral correspondant de l'élément supérieur (3).Embankment structure according to claim 4, characterized in that the side wall (23) of each side element (2, 2 ') has a curved upper part (24, 24') having a center of curvature p laced substantially in the longitudinal parting line with the corresponding lateral side of the upper element (3). Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que l'élément supérieur (3) comprend une paroi (30) ayant une partie centrale plane (33) prolongée par deux parties extrêmes (34, 34') incurvées vers l'intérieur, de façon à se raccorder tangentiellement aux parties supérieures (24, 24') des éléments de côté (2, 2').Embankment structure according to one of claims 2 to 5, characterized in that the upper element (3) comprises a wall (30) having a flat central part (33) extended by two end parts (34, 34 ') curved inwards, so as to connect tangentially to the upper parts (24, 24 ') of the side elements (2, 2'). Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que les parties courbes (24, 24', 34, 34') de raccordement tangentiel de l'élément supérieur (3) avec chaque élément de coté (2, 2') ont chacune un centre de courbure placé sensiblement dans le plan de joint longitudinal entre chaque côté latéral (31, 31') de l'élément supérieur (3) et le bord supérieur (21, 21') de l'élément de côté correspondant (2, 2').Embankment structure according to one of claims 2 to 6, characterized in that the curved parts (24, 24 ', 34, 34') of tangential connection of the upper element (3) with each side element (2 , 2 ') each have a center of curvature placed substantially in the longitudinal joint plane between each lateral side (31, 31') of the upper element (3) and the upper edge (21, 21 ') of the element corresponding side (2, 2 '). Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la hauteur (e) de la partie plane (33) de la paroi (1) est déterminée de façon à lui donner une inertie suffisante pour résister aux effets de flexion appliqués sur ladite partie plane (33) en assurant le gabarit de passage souhaité avec une épaisseur minimale de remblai (h-h') au-dessus du tablier plan (3).Embankment structure according to one of the preceding claims, characterized in that the height (e) of the flat part (33) of the wall (1) is determined so as to give it sufficient inertia to resist the effects of bending applied to said flat part (33) ensuring the desired clearance template with a minimum thickness of fill (h-h ') above the flat deck (3). Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications 2 à 8, susceptible de ménager un gabarit de passage rectangulaire (G) ayant une hauteur (H) et une largeur (L), caractérisé par le fait que les éléments sont dimensionnés de telle sorte que les appuis longitudinaux (4, 4') soient écartés de la largeur (L) et à une hauteur (H) au dessus du fond (11) de la tranchée (10).Embankment structure according to one of claims 2 to 8, capable of providing a rectangular passage template (G) having a height (H) and a width (L), characterized in that the elements are dimensioned so that the longitudinal supports (4, 4 ') are spaced from the width (L) and at a height (H) above the bottom (11) of the trench (10). Ouvrage sous remblai selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'élément supérieur (3) comprend une paroi (30) associée à au moins une nervure de raidissement (32) ayant une face inférieure placée à un niveau correspondant sensiblement à la hauteur (H) du gabarit (G) et que les joints longitudinaux (4, 4') sont écartés d'une distance correspondant sensiblement à la largeur (L) du gabarit (G).Embankment structure according to claim 9, characterized in that the upper element (3) comprises a wall (30) associated with at least one stiffening rib (32) having a lower face placed at a level corresponding substantially to the height (H) of the template (G) and that the longitudinal joints (4, 4 ') are spaced apart by a distance corresponding substantially to the width (L) of the template (G).
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