EP1452646A2 - Ouvrage de passage sous remblai - Google Patents
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- 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
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- EP
- European Patent Office
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- elements
- height
- embankment
- wall
- structure according
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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.
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Abstract
L'invention a pour objet un ouvrage de passage sous remblai comprenant une paroi tubulaire (1) 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), ladite paroi tubulaire (1) comprenant un tablier plan (3) recouvert d'une couche de remblai de faible épaisseur et reposant sur deux murs latéraux (2, 2'), de façon à limiter un gabarit de passage rectangulaire G. Selon l'invention, 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. L'invention s'applique spécialement aux ouvrages constitués d'éléments en béton préfabriqués. <IMAGE>
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
En outre, les effets de tassement qui se produisent à la limite d'un
tablier plan entraínent une dégradation de la chaussée.
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.
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.
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.
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.
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.
En outre, l'élément supérieur comporte avantageusement deux
parties extrêmes incurvées se raccordant tangentiellement aux parties
supérieures des deux éléments de côté.
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.
La figure 1 montre schématiquement, en coupe transversale, un
ouvrage sous remblai selon l'invention.
La figure 2 est une vue de détail d'un joint longitudinal.
La figure 3 montre une variante.
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.
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.
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.
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'.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
L'invention apporte une solution à ce problème.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
En particulier, pour réaliser l'élément supérieur 33, on peut utiliser
les techniques habituelles du béton armé, notamment la précontrainte.
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.
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.
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.
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. - 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).
- 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').
- 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.
- 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).
- 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').
- 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').
- 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).
- 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).
- 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).
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