EP2821552B1 - Passerelle et procédé de réalisation d'une telle passerelle - Google Patents

Passerelle et procédé de réalisation d'une telle passerelle Download PDF

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EP2821552B1
EP2821552B1 EP14175487.9A EP14175487A EP2821552B1 EP 2821552 B1 EP2821552 B1 EP 2821552B1 EP 14175487 A EP14175487 A EP 14175487A EP 2821552 B1 EP2821552 B1 EP 2821552B1
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cap
concrete
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beams
foundation
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Yves Brugeaud
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Conseil Services Investissements
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice

Definitions

  • the present invention relates to a gateway.
  • footbridge we mean any construction work spanning an obstacle and allowing the movement of pedestrians or vehicles.
  • the invention particularly relates to crossing structures of less than about 2.5 meters in length.
  • the invention also relates to a method for producing such a gateway.
  • Formwork production requires skills. Obtaining abutment having a shape and an aesthetic surface condition further complicates the task of the formers.
  • An object of the invention is to provide a means for simplifying the realization of these bridges while ensuring their strength and appearance.
  • a bridge having a first abutment and a second abutment between which longitudinal beams have ends having integral ends abutments
  • the first abutment comprises a concrete block of a foundation that receives a bottom portion of a frame and is embedded in the ground, and a lost form cap capping an upper portion of the frame, the cap having a peripheral wall that has a lower edge embedded in the concrete block foundation and which is surmounted by an upper wall pierced with at least one concrete introduction opening in the cap, the cap having openings for receiving the ends of the longitudinal beams in such a way that they are taken in the concrete introduced into the hat.
  • the hat provides the abutment most of its shape and makes superfluous the use of additional forms.
  • the bridge comprises at least one guard having at least two posts each fixed on one of the abutments, the integral post of the first abutment being received in an opening of the cap and having a lower end embedded in the concrete block foundation.
  • the pole fixing area is thus under the hat so that it is completely invisible. It is also particularly resistant because the lower end of the post is embedded in the foundation concrete block.
  • the bridge in which the beams are of flat shape and have a lower surface provided with a projecting longitudinal rib, the receiving openings of the beam ends being arranged to receive each a portion of rib so that the beams have their lower surface resting on the upper wall of the hat.
  • the ribs facilitate the positioning of the beams whose lower surface will rest on the upper wall of the cap.
  • the invention also relates to a method for producing a gateway of the above type.
  • the bridge is intended to span a trench T formed in the ground S.
  • the bridge 1 comprises abutments, generally designated 2, between which longitudinal beams, generally designated 30, extend, having ends integral with the abutments 2.
  • the beams 30 are of flat shape and have a lower surface 31 provided with a longitudinal rib 32 projecting.
  • Each abutment 2 comprises a foundation concrete block 3 which is embedded in an excavation F dug in the ground S on one side of the trench T.
  • the foundation concrete block 3 has a surface flush with the ground S.
  • the foundation concrete is of the C16 / 20 type.
  • the foundation concrete block 3 receives a lower portion of a metal frame 4 having an upper portion which protrudes from the foundation concrete block 3 and which is capped by a loose formwork cap generally designated 5 .
  • the cap 5 has a peripheral wall 6 with a trapezoidal contour, which has a lower edge embedded in the foundation concrete block 3 and which is surmounted by an upper wall 7.
  • the cap 5 is filled with a type C20 / 25 cementitious concrete and has an upper wall 7 which is pierced with openings 8 for introducing the concrete into the cap 5.
  • the cap 5 has openings 9 for receiving the ends of the beams 3.
  • the openings 9 have the form of rectangular notches extending astride the upper wall 7 and a long side of the peripheral wall 6.
  • the openings 9 are arranged such that the ends of the beams 3 are made in the concrete introduced into the cap 5. More precisely here, the ends of the ribs 32 are each received in one of the openings 9 so that the end portion of the lower surface 31 of each beam 30 rests on the upper wall 7 of the caps 5.
  • the upper wall 7 is pierced at each of its ends with an opening 10 for the passage of a pole.
  • the bridge 1 here comprises two guardrails, generally designated 11, extending parallel to the beams 3 on each side of the bridge 1.
  • Each railing 11 comprises two posts 12 each fixed to one of the abutments 2 and cables 13 having ends attached to the posts to extend therebetween.
  • Each post 12 is received in one of the openings 10 of one of the caps 5 and has a lower end embedded in the foundation concrete block 3. More precisely, said lower end is secured to a plate 14 resting on a concrete pad. foundation which extends to the bottom of the excavation F and which is embedded in the foundation concrete block 3 with the plate 14 and the lower end of the post 12.
  • Each cap 5 is covered with a facing plate 15 which is fixed, here by sealing, on the upper wall 7 of the cap 5 and closes the openings 8.
  • the facing plate 15 has a grooved upper surface to form a non-slip surface and inclined to extend from an edge of the upper wall 7 opposite the beams 30 to the upper surface of the beams 30.
  • the caps 5, the beams 30 and the facing plates 15 are made of concrete.
  • the beams 30 may be made of wood or metal.
  • the footbridge 1 in question spans a trench approximately 2.30 m wide and has a circulation width of 1.20 m.
  • the caps 5, the beams 30 and the facing plates 15 are first prefabricated in the factory.
  • the foundation concrete is for example of the C16 / 20 type.
  • One of the posts 12 secured to the plates 14 is then disposed on each pad, the plate 14 resting on the pad.
  • the armature 4 is then threaded onto the posts 12 which have a height such that they protrude from the upper part of the armature 4, said upper part projecting from the ground S out of the excavation F.
  • the armature 4 is keyed on the plates 14.
  • the process continues with the step of casting foundation concrete in the excavation F to the ground level S.
  • the foundation concrete, type C16 / 20, is preferably relatively firm.
  • the cap 5 is threaded onto the posts and the frame 4 after pouring the foundation concrete and is wedged on the frame 4 so that the cap 5 covers the frame 4 and the lower edge of the peripheral wall 6 be engaged in foundation concrete.
  • a sealing concrete is poured through the openings 8 in the cap 5 of each abutment 2 so as to fill said cap 5.
  • the sealing concrete is a relatively fluid concrete type C20 / 25 .
  • the method is continued by the step of placing the ribbed ends 32 of the beams 30 in the openings 9 so that the beams 30 have the end portions of their lower surface 31 which rest on the upper walls 7 of the two caps 2 abutments 2. Potential reflux of sealing concrete is rapidly cleaned.
  • the strands 13 are then stretched between the posts 12 and the facing plates 15 are glued to the upper walls 7 of the caps 5.
  • the foundation concrete is allowed to take before arranging the cap.
  • a guardrail for each abutment, a post 12 is fixed on the foundation concrete taken and the cap 5 has an opening 10 for the passage of the post so that the cap can be threaded onto the post and the reinforcement, after the taking foundation concrete.
  • the method comprises the subsequent step of securing to the posts a guardrail extending parallel to the beams.
  • the hat may have another shape.
  • the peripheral wall of the cap may for example have a rectangular contour.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Description

  • La présente invention concerne une passerelle. Par passerelle, on entend tout ouvrage de construction enjambant un obstacle et permettant la circulation de piétons ou de véhicules. L'invention concerne notamment les ouvrages de franchissement de longueur inférieure à 2,5 mètres environ. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une telle passerelle.
  • Il est connu des passerelles comportant une première culée et une deuxième culée entre lesquelles s'étendent des poutres longitudinales ayant des extrémités solidaires des culées. Les poutres longitudinales sont le plus souvent préfabriquées tandis que les culées sont obtenues en coulant sur place du béton dans des fouilles qui sont creusées dans le sol avant d'être surmontées de coffrage. Les extrémités des poutres sont ensuite fixées aux culées après retrait des coffrages. Des poteaux de garde-fous sont ensuite fixés sur les culées par boulonnage au moyen d'inserts scellés dans le béton des culées. Il est fait référence aux EP 2 549 028 A1 et EP 1 258 565 A1 .
  • La réalisation des coffrages demande des compétences. L'obtention de culée ayant une forme et un état de surface esthétique complique encore la tâche des coffreurs.
  • En outre, le positionnement et la fixation des poutres sont rendus délicats par le poids et l'encombrement de celles-ci.
  • Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant de simplifier la réalisation de ces passerelles tout en garantissant leur résistance et leur aspect.
  • A cet effet, on prévoit, selon l'invention, une passerelle comportant une première culée et une deuxième culée entre lesquelles s'étendent des poutres longitudinales ayant des extrémités solidaires des culées, la première culée comprend un bloc de béton de fondation qui reçoit une partie inférieure d'une armature et qui est noyé dans le sol, et un chapeau de coffrage perdu coiffant une partie supérieure de l'armature, le chapeau ayant une paroi périphérique qui a un bord inférieur noyé dans le bloc de béton de fondation et qui est surmontée d'une paroi supérieure percée d'au moins une ouverture d'introduction de béton dans le chapeau, le chapeau comportant des ouvertures de réception des extrémités des poutres longitudinales de telle manière que celles-ci soient prises dans le béton introduit dans le chapeau.
  • Ainsi, le chapeau procure à la culée l'essentiel de sa forme et rend superflue l'utilisation de coffrages supplémentaires.
  • Selon une caractéristique avantageuse, la passerelle comporte au moins un garde corps comportant au moins deux poteaux fixés chacun sur une des culées, le poteau solidaire de la première culée étant reçu dans une ouverture du chapeau et ayant une extrémité inférieure noyée dans le bloc de béton de fondation.
  • La zone de fixation du poteau se trouve ainsi sous le chapeau de sorte qu'elle est totalement invisible. Elle est en outre particulièrement résistante du fait que l'extrémité inférieure du poteau est noyée dans le bloc de béton de fondation.
  • Avantageusement, la passerelle dans laquelle les poutres sont de forme plate et ont une surface inférieure pourvue d'une nervure longitudinale en saillie, les ouvertures de réception des extrémités de poutre étant agencées pour recevoir chacune une portion de nervure de telle manière que les poutres aient leur surface inférieure reposant sur la paroi supérieure du chapeau.
  • Les nervures facilitent le positionnement des poutres dont la surface inférieure va reposer sur la paroi supérieure du chapeau.
  • L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une passerelle du type ci-dessus.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.
  • Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'une passerelle selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessus d'un des chapeaux de la passerelle selon l'invention ;
    • la figure 3 est une vue en coupe de ce chapeau selon la ligne III-III de la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue agrandie en coupe transversale d'une des poutres de la passerelle selon l'invention ;
    • la figure 5 est une vue partielle en perspective d'une des culées de cette passerelle ;
    • la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une des culées réalisées selon une variante de l'invention.
  • En référence aux figures 1 à 5, la passerelle, généralement désignée en 1, est destinée à enjamber une tranchée T ménagée dans le sol S.
  • La passerelle 1 comporte des culées, généralement désignée en 2, entre lesquelles s'étendent des poutres longitudinales, généralement désignées en 30, ayant des extrémités solidaires des culées 2.
  • Les poutres 30 sont de forme plate et ont une surface inférieure 31 pourvue d'une nervure longitudinale 32 en saillie.
  • Chaque culée 2 comprend un bloc de béton de fondation 3 qui est noyé dans une fouille F creusée dans le sol S d'un côté de la tranchée T. Le bloc de béton de fondation 3 a une surface affleurant le sol S. Le béton de fondation est de type C16/20.
  • Le bloc de béton de fondation 3 reçoit une partie inférieure d'une armature 4, métallique, ayant une partie supérieure qui s'étend en saillie du bloc de béton de fondation 3 et qui est coiffée par un chapeau de coffrage perdu généralement désigné en 5.
  • Le chapeau 5 a une paroi périphérique 6, à contour trapézoïdal, qui a un bord inférieur noyé dans le bloc de béton de fondation 3 et qui est surmontée d'une paroi supérieure 7.
  • Le chapeau 5 est rempli d'un béton de scellement de type C20/25 et a paroi supérieure 7 qui est percée d'ouvertures 8 d'introduction du béton dans le chapeau 5.
  • Le chapeau 5 comporte des ouvertures 9 de réception des extrémités des poutres 3. Les ouvertures 9 ont la forme d'encoches rectangulaires s'étendant à cheval sur la paroi supérieure 7 et un long côté de la paroi périphérique 6. Les ouvertures 9 sont agencées de telle manière que les extrémités des poutres 3 soient prises dans le béton introduit dans le chapeau 5. Plus précisément ici, les extrémités des nervures 32 sont reçues chacune dans une des ouvertures 9 de telle manière que la portion d'extrémité de la surface inférieure 31 de chaque poutre 30 repose sur la paroi supérieure 7 des chapeaux 5.
  • La paroi supérieure 7 est percée à chacune de ses extrémités d'une ouverture 10 de passage d'un poteau.
  • En effet, la passerelle 1 comporte ici deux garde-corps, généralement désignés en 11, s'étendant parallèlement aux poutres 3 de chaque côté de la passerelle 1.
  • Chaque garde-corps 11 comporte deux poteaux 12 fixés chacun sur une des culées 2 et des câbles 13 ayant des extrémités fixées aux poteaux pour s'étendre entre ceux-ci. Chaque poteau 12 est reçu dans une des ouvertures 10 d'un des chapeaux 5 et a une extrémité inférieure noyée dans le bloc de béton de fondation 3. Plus précisément, ladite extrémité inférieure est solidaire d'une platine 14 reposant sur un plot de béton de fondation qui s'étend au fond de la fouille F et qui est noyé dans le bloc de béton de fondation 3 avec la platine 14 et l'extrémité inférieure du poteau 12.
  • Chaque chapeau 5 est recouvert d'une plaque de parement 15 qui est fixée, ici par scellement, sur la paroi supérieure 7 du chapeau 5 et obture les ouvertures 8. La plaque de parement 15 a une surface supérieure rainurée pour former une surface antidérapante et inclinée pour s'étendre depuis un bord de la paroi supérieure 7 opposé aux poutres 30 jusqu'à la surface supérieure des poutres 30.
  • Les chapeaux 5, les poutres 30 et les plaques de parement 15 sont réalisés en béton. En variante, les poutres 30 peuvent être réalisées en bois ou en métal.
  • Le procédé de réalisation de cette passerelle va maintenant être décrit. La passerelle 1 en question enjambe une tranchée d'environ 2,30 m de large et offre une largeur de circulation d'1,20 m.
  • Les chapeaux 5, les poutres 30 et les plaques de parement 15 sont tout d'abord préfabriqués en usine.
  • Pour chaque culée 2, le procédé débute par le creusement d'une fouille F dans le sol S.
    • y déposer l'armature 4 de telle manière que l'armature 4 dépasse du niveau supérieur du sol S. La fouille F a par exemple une longueur De 1,80 m et une largeur de 0,50 m. La fouille F a une profondeur suffisante pour atteindre une couche hors-gel de portance supérieure à 2 bars (une profondeur de 0,60 m est généralement suffisante).
  • Deux plots de béton de fondation sont ensuite formés à chaque extrémité du fond de la fouille F et arasés au niveau du fond de la fouille F. Le béton de fondation est par exemple de type C16/20.
  • Un des poteaux 12 solidaires des platines 14 est alors disposé sur chaque plot, la platine 14 reposant sur le plot.
  • L'armature 4 est ensuite enfilée sur les poteaux 12 qui ont une hauteur telle qu'ils dépassent de la partie supérieure de l'armature 4, ladite partie supérieure s'étendant en saillie du sol S hors de la fouille F. L'armature 4 est calée sur les platines 14.
  • Le procédé se poursuit par l'étape de couler du béton de fondation dans la fouille F jusqu'au niveau du sol S. Le béton de fondation, de type C16/20, est de préférence relativement ferme.
  • Le chapeau 5 est enfilé sur les poteaux et l'armature 4 après la coulée du béton de fondation et est calé sur l'armature 4 de telle manière que le chapeau 5 coiffe l'armature 4 et que le bord inférieur de la paroi périphérique 6 soit engagé dans le béton de fondation.
  • Puis, on laisse prendre le béton de fondation.
  • Après mise à longueur des poutres 30 si nécessaire, un béton de scellement est coulé par les ouvertures 8 dans le chapeau 5 de chaque culée 2 de manière à remplir ledit chapeau 5. Le béton de scellement est un béton relativement fluide de type C20/25.
  • Le procédé se poursuit par l'étape de mettre en place les extrémités nervurées 32 des poutres 30 dans les ouvertures 9 de telle manière que les poutres 30 aient les portions d'extrémités de leur surface inférieure 31 qui reposent sur les parois supérieures 7 des deux chapeaux 5 des culées 2. Les reflux éventuels de béton de scellement sont rapidement nettoyés.
  • Puis, on laisser prendre le béton de scellement. On notera que les chapeaux 5 forment ainsi des coffrages perdus.
  • Les filins 13 sont ensuite tendus entre les poteaux 12 et les plaques de parement 15 sont collées sur les parois supérieures 7 des chapeaux 5.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications.
  • En particulier, selon une variante de l'invention, on laisse le béton de fondation prendre avant de disposer le chapeau.
  • Ainsi, on pose simplement le chapeau sur le bloc de béton de fondation, ce qui simplifie la mise en place.
  • Dans cette variante, il est possible de réaliser un garde-fou. A cette fin, pour chaque culée, un poteau 12 est fixé sur le béton de fondation pris et le chapeau 5 comporte une ouverture 10 de passage du poteau de telle manière que le chapeau puisse être enfilé sur le poteau et l'armature, après la prise du béton de fondation. Le procédé comprend l'étape ultérieure de fixer aux poteaux un garde-fou s'étendant parallèlement aux poutres.
  • Dans une autre variante, le chapeau peut avoir une autre forme. La paroi périphérique du chapeau peut par exemple avoir un contour rectangulaire.

Claims (12)

  1. Passerelle (1) comportant une première culée (2) et une deuxième culée (2) entre lesquelles s'étendent des poutres (30) longitudinales ayant des extrémités solidaires des culées, caractérisées en ce que la première culée comprend un bloc de béton de fondation (3) qui reçoit une partie inférieure d'une armature (4) et qui est noyé dans le sol, et un chapeau (5) de coffrage perdu coiffant une partie supérieure de l'armature, le chapeau ayant une paroi périphérique (6) qui a un bord inférieur noyé dans le bloc de béton de fondation et qui est surmontée d'une paroi supérieure (7) percée d'au moins une ouverture d'introduction de béton dans le chapeau, le chapeau comportant des ouvertures (9) de réception des extrémités des poutres longitudinales de telle manière que celles-ci soient prises dans le béton introduit dans le chapeau.
  2. Passerelle selon la revendication 1, comportant au moins un garde corps (11) comportant au moins deux poteaux (12) fixés chacun sur une des culées (2), le poteau solidaire de la première culée étant reçu dans une ouverture (10) du chapeau (5) et ayant une extrémité inférieure noyée dans le bloc de béton de fondation (3).
  3. Passerelle selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les poutres (30) sont de forme plate et ont une surface inférieure (31) pourvue d'une nervure (31) longitudinale en saillie, les ouvertures (9) de réception des extrémités de poutre étant agencées pour recevoir chacune une portion de nervure de telle manière que les poutres (30) aient leur surface inférieure reposant sur la paroi supérieure (7) du chapeau (5).
  4. Passerelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les poutres (30) sont en béton.
  5. Passerelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le chapeau (5) est en béton.
  6. Passerelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une plaque de parement (15) est fixée sur la paroi supérieure (7) du chapeau (5) et obture l'ouverture (8) d'introduction de béton.
  7. Passerelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième culée (2) est identique à la première culée (2).
  8. Procédé de réalisation d'une passerelle selon la revendication 7, les chapeaux (5) et les poutres (30) étant préfabriqués, le procédé comprenant, pour chaque culée (2), les étapes de :
    - creuser une fouille (F) dans le sol (S),
    - y déposer l'armature (4) de telle manière que l'armature dépasse du sol,
    - couler du béton de fondation dans la fouille,
    - disposer par-dessus l'armature un chapeau préfabriqué de coffrage perdu de telle manière que le chapeau coiffe l'armature,
    - couler dans le chapeau un béton de scellement,
    - mettre en place les extrémités de poutres de telle manière que les poutres s'étendent entre les culées,
    - laisser prendre le béton de scellement.
  9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le chapeau est disposé avant que le béton de fondation ne soit pris de manière que le chapeau ait un bord inférieur engagé dans le béton de fondation, le béton de scellement étant coulé après prise du béton de fondation.
  10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel, préalablement à la mise en place de l'armature, au moins un plot de béton de fondation est formé au fond de la fouille et au moins un poteau (12) est disposé sur le plot, l'armature (4) étant enfilée sur le poteau qui a une hauteur telle qu'il dépasse de la partie supérieure de l'armature et le chapeau (5) comportant une ouverture (10) de passage du poteau de telle manière que le chapeau puisse être enfilé sur le poteau et l'armature après la coulée du béton de fondation, le procédé comprenant l'étape ultérieure de fixer aux poteaux un garde-fou s'étendant parallèlement aux poutres.
  11. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on laisse le béton de fondation prendre avant de disposer le chapeau.
  12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel un poteau (12) est fixé sur le béton de fondation pris et le chapeau (5) comporte une ouverture (10) de passage du poteau de telle manière que le chapeau puisse être enfilé sur le poteau et l'armature après la prise du béton de fondation, le procédé comprenant l'étape ultérieure de fixer aux poteaux un garde-fou s'étendant parallèlement aux poutres.
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