FR2632705A1 - Conduit tubulaire - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un conduit tubulaire enterré comprenant un radier 3 et une voûte 2, constitués chacun d'une série d'éléments préfabriqués réalisés à l'avance, respectivement un élément de radier 30 ayant la forme d'une dalle rectangulaire à fond plan et au moins un élément de voûte correspondant 20. Selon l'invention, les éléments consécutifs 3, 30 constituant le radier sont reliés entre eux, deux à deux, par au moins deux longrines 4 comprenant chacune au niveau de chaque plan de joint P entre deux éléments adjacents 3, 30 au moins un tronçon formant une poutre de liaisonnement 40 s'étendant de part et d'autre dudit plan de joint P de façon à répartir entre les deux éléments 3, 30 qu'elle chevauche, au moins une partie des efforts appliqués. L'invention s'applique spécialement à la réalisation de canalisation en site urbain.

Description

L'invention#a pour objet un conduit tubulaire enterré utilisable , notamment, en site urbain, pour la realisation d'égoûts ou de canalisations diverses.

On connaît des procédés de construction de conduits enterrés ou caniveaux , par exemple pour la réalisation d'goûts ou de circuits de cables ou canalisations, par exemple pour le chauffage urbain. On a déjà proposé , notamment, de réaliser de tels conduits en éléments préfabri que s formant des tronçons placés les uns à la suite des autres et comprenant chacun au moins deux parties superposées, respectivement une partie intérieure formant un radier à fond plan muni de deux rebords relevés et une partie supérieure formant une voûte qui prend appui , le long de ses deux bords longitudinaux , sur les rebords du radier.

Un tel conduit est décrit , par exemple, dans le brevet
FR-A-84 16811 de la même Société
La réalisation d'un tel conduit notamment doit répondre à diverses autres exigences
En effet, le conduit étant construit , normalement à ciel ouvert, dans une tranchée qui est ensuite remblayée, il est nécessaire, des que la profondeur de celle-ci est relativement importante, de mettre en place un blindage de retenue des terrains . Il est donc préférable de limiter autant que possible la profondeur de la tranchée , par conséquent,la hauteur du conduit
Il est intéressant, d'autre part, de faciliter l'ouverture postérieure du conduit pour certaines interventions, par exemple une réparation sur un circuit, un nettoyage, des travaux d'étanchéité , etc...

De telles interventions, toutefois, de même que la faible hauteur de remblai existant au-dessus du conduit, rendent ce dernier assez sensible aux influences extérieures, telles que nature des sols à faible portance , la circulation de véhicules, les vibrations résultant du passage d'un métro ou de travaux, etc .. et il peut en résulter des tassements différentiels et autres désordres entraînant des désalignements des éléments du conduit, également ruptures de l'étanchéité.

L'invention a pour objet des dispositions qui facilitent la construction d'un tel conduit tubulaire enterré et apportent , en outre, une solution simple à l'ensemble de ces problèmes sans augmenter sensiblement le coût de réalisation
L'invention s'applique donc à un conduit enterré du type décrit précédemment comprenant un radier et une voûte constitués chacun d'une série d'éléments préfabriqués réalisés à l'avance et posés les uns à la suite des autres suivant un axe longitudinal, chaque élément de radier ayant la forme d'une dalle rectangulaire à fond plan munie de deux rebords longitudinaux le long desquels sont ménagées des parties d'appui des deux bords longitudinaux d'au moins un élément de voûte correspondant.

Conformément à l'invention, les éléments consécutifs constituant le radier sont reliés entre eux, deux à deux, par au moins deux longrines de liaisonnement s'étendant respectivement le long des deux rebords longitudinaux du radier et comprenant chacun, au niveau de chaque plan de joint entre deux éléments adjacents, au moins un tronçon formant une poutre de liaisonnement s'étendant de part et d'autre dudit plan de joint de façon à répartir entre les deux éléments qu'elle chevauche, au moins une partie des efforts appliqués.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les éléments de voûte prennent appui sur les éléments de radier par l'intermédiaire des poutres de liaisonnement, ces dernières étant munies, sur leur face supérieure, de parties d'appui des bords longitudinaux des éléments de voûte.

Dans ce cas, chaque poutre de liaisonnement peut être simplement posée sur les deux éléments de radier qui encadrent le plan de joint.

Mais les poutres de liaisonnement peuvent aussi être solidarisées avec les éléments de radier sur lesquels elles stappuient. Chaque longrine peut alors former une poutre unique s'étendant éventuellement sur la longueur de plusieurs éléments de radier qui forment, avec les deux longrines, une structure monolithique susceptible d'encaisser et dshomoéneiserJpar def.#rrz-tion elastique, les variations -sur la longueur du conduit,des efforts appliques.

A cet-effet, chaque élément de radier est muni, le long de ses deux rebords longitudinaux, d'au moins deux logements allongés susceptibles de se placer dans l'alignement les uns des autres à la pose des éléments de radier en formant, de part et d'autre de l'axe longitudinal du conduit, deux canaux latéraux dans lesquels sont incorporées les deux longrines de liaisonnement.

Les canaux latéraux ainsi formés par les rainures alignées peuvent constituer des coffrages dans lesquels sont posées des -armatures qui sont ensuite noyées dans du béton coulé en place, les deux longrines étant ainsi réalisées au fur et à mesure de la pose des éléments de radier et en s'avançant, à chaque coulée, au delà du plan de joint jusque dans la partie centrale du dernier élément pos#é.

Dans ce cas, les parties d'appui des éléments de voûte sont ménagées par coffrage en creux à la coulée du béton, sur la face supérieure des longrines.

Mais on peut aussi réaliser les parties d'appui directement sur les éléments de radier, -à côté d#es rainures constituant le coffrage.

Les longrines peuvent aussi être constituées de tronçons de poutres préfabriquées posés les uns à la suite des autres dans des rainures alignées, en chevauchant les plans de joint. Il est alors avantageux que chaque poutre ait une section trapézoïdale à faces convergentes vers le haut de façon à ménager entre les faces latérales des rainures et des poutres des espaces dans lesquels-peut être coulé un joint de scellement et/ou d'étanchéité.

Mais l'invention sera mieux comp#rise par la description détaillée de ses différents modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés sur les dessins annexés
La figure 1 est une vue en co pe transversale d'un conduit dans un pre#mier mode de re avion avec longrines séparées
La figure 2 est une vue de côté en coupe longitudinale selon la ligne AA de la figure 1.

La figure 3 représente schématiquement en perspective un autre mode de réalisation à longrines coulées en place.

La figure 4 est une vue de détail représentant une autre disposition avec longrine coulée
La figure 5 représente schématiquement en perspective un autre mode de réalisation avec longrines préfabriquées.

Le conduit enterré représenté sur la figure 1 est placé dans une tranchée ouverte 1 ménagée dans le sol 11 et comprenant un fond 12 aplani sur lequel sont placés plusieurs tronçons successifs
Chaque tronçon comprend une partie inférieure 3 formant radier et une partie supérieure 2 en forme de voûte.

Le radier 3 a un fond plan qui repose directement sur le fond 12 de la tranchée sur lequel on a étendu une couche de sable ou de béton de propreté.

Dans le mode de réalisation représenté, le radier 3 est muni de deux rebords 31 qui peuvent être légèrement relevés de façon à ménager une partie centrale en creux pour la circulation des liquides ou la pose de canalisations.

Le conduit étant constitué de tronçons consécutifs chaque élément de radier 3 est encadré , comme on l'a représenté sur la figure 2, par deux éléments 30, 30'...

adjacents , dont les extrémités en vis-à-vis peuvent être à bords francs ou bien munis d'engravures s'engageant l'une dans l'autre
Chaque élément de voûte 2 prend appui sur l'élément de radier 3 correspondant par l'intermédiaire de deux longrines 4 s'étendant chacune le long de l'un des rebords 31 du radier 3.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, chique longrine 4 est constituée d'une série d'éléments conséc###ifs if 40 formant chacun un tronçon de poutre et disposés de façon que chaque plan de joint P entre deux éléments de radier 3, 30 adjacents soit chevauché par une poutre 40 s'étendant de part et d'autre dudit plan P, de façon à répartir sur les deux éléments 3 et 30 les charges appliquées par les éléments de voûte correspondants 2 et 20.

Chaque poutre 40 peut avoir une longueur au plus égale à celle d'un élément de-radier et s'étendre, donc, jusqu'au plan médian de ce dernier. Cependant, comme on l'a représenté sur la figure 2, on préfère donner aux poutres 40 une longueur de l'ordre de la moitié de celle du radier 3 de telle sorte qu'il existe entre deux poutres 40 chevauchant deux plans de joint P consécutifs, un espace libre dans lequel est placée une poutre intermédiaire 45 permettant de réaliser, le long de chaque rebord 31 du radier, une ligne d'appui continue.

Dans ce mode de réalisation, les poutres 40, 45 constituant les deux longrines 4 servent seulement à la transmission des efforts d'appui et peuvent être simplement posées sur les éléments de radier 3, par exemple dans des encoches 36 qui ont pour seul objet de déterminer l'orientation générale de la longrine 4 en laissant un certain jeu de positionnement des poutres 40, 45
Comme on l'a représenté sur la figure 2 en exagérant les déformations, si le conduit est soumis à des tassements différentiels, chaque poutre de liaisonnement 40 répartit les charges sur deux éléments de radier 3, 30, consécutifs, ce qui permet d'éviter la formation de marches de hauteur excessive entre ces éléments.Il est ainsi possible de limiter les désordres occasionnés par les tassements différentiels ou des variations des efforts appliqués et de maintenir la continuité de l'écoulement lorsque le conduit est utilisé pour circulation de liquides, par exemple dans le cas d'éasat . De même, sans interdire aux éléments de voûte de s déplacer légèrement pour se positionner les uns par rapport aux autres, l'utilisation des poutres de liaisonnement 40 limite l'ouverture des joints entre ces éléments pouvant résulter de ces déplacements.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur la figure , on utilise un radier en forme de dalle et un élément supérieur 20 ayant une forme en anse de panier à trois centres de courbure . On assure ainsi une section de passage optimal pour une hauteur H assez faible avec une excellente tenue de la voûte aux efforts appliqués.

Toutefois, en cas de besoin, d'autres formes de voûtes pourraient être utilisées.

La mise en place d'un conduit selon l'invention est particulièrement simple et rapide et il faut noter qu'il en résulte une diminution du temps de décompression des terrains et par conséquent des risques d'éboulement, ce qui permet de réduire le blindage et même, dans certains cas, de le supprimer.

Sur le fond aplani 12 d'une tranchée ouverte 1, on pose en effet un certain nombre d'éléments de radier 38 30 ... enréglant leurs niveaux et les alignements et en plaçant éventuellement des joints d'étanchéité le long des plans transversaux de jonction des éléments 3.

On pose alors dans les encoches 36, les poutres 40, 45 constituées de tronçons préfabriqués placés les uns à la suite des autres et munis chacun sur sa face supérieure 41 d'une rigole concave 42 qui constitue une partie d'appui de l'élément de voûte 2, celui-ci étant muni de deux bords longitudinaux 21 à profil arrondi convexe qui viennent s engager dans les rigoles 42 en formant un appui articulé qui laisse à la voûte une certaine possibilité de positionnement sous l'action des efforts appliqués.

L'étanchéité dans les joints transversaux entre les éléments 2, 20 , ainsi que entre les bords 21 et le fond de chaque rigole appui 4 est assurée par des joints d'étanchéité dont la nature est adaptée à l'application prévue pour le conduit.

Après la pose des éléments de voûte 2, 20, la tranchée peut être immédiatement refermée.

La pose d'un tel conduit est donc très rapide et cette rapidité de montage, permet d'envisager plus frêquem- ment la suppression du blindage de la tranchée,d'autant plus que la plus grande partie des opérations de-pose peut se faire à partir du sol.

En cas de besoin, l'ouverture du conduit peut se faire également de façon très rapide . Grâce à la protection apportée par la voûte 2, on peut ouvrir la tranchée sans précaution excessive de façon à découvrir les éléments de voûte 2 Ces derniers, qui sont avantageusement munis de points d'élinguage 23 sont soulevés pour découvrir l'intérieur du conduit et les canalisations posées sur le radier 3.

Dans un mode de réalisation plus perfectionné, les longrines de liaison sont solidarisées avec les éléments 3, 30 ... sur lesquels elles s'appuient, de façon à répartir entre les éléments l'ensemble des efforts supportés et dûs notamment aux tassements différentiels.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3 , chaque élément de radier 3 est muni, le long de chacun de ses rebords 31 , d'une rainure 32 obtenue par moulage à la fabrication de l'élément 3. La rainure 32 a une section rectangulaire ou trapézoïdale et est ouverte vers le haut.

Pour réaliser le conduit, on pose tout d'abord sur le fond aplani 12 de la tranchée 1, plusieurs éléments de radier 3 , 30, les uns à la suite des autres, en réglant leur orientation et leur niveau. Les rainures 32 se placent dans l'alignement les unes des autres et forment, de chaque côté de l'axe longitudinal du conduit, un canal latéral. Ce canal peut constituer un coffrage allongé dans lequel on place une armature 41 s'étendant éventuellement sur plusieurs éléments consécutifs 3, 30... et au moins sur -#..e longueur suffisante pour dépasser le plan de joint entre deux éléments consécutifs.

Après avoir éventuellement réalisé un joint d'étanchéité dans chaque plan de jonction P entre les éléments de radier adjacents, on coule du béton 42 dans les canaux 32 sur une longueur un peu inférieure à celle des armatures 41 de façon à noyer celles-ci dans le béton en laissant dépasser, à l'extrémité, la longueur de recouvrement nécessaire.

De façon avantageuse, on ménage, par exemple au moyen d'un tube formant un coffrage en creux, une rigole à profil concave 42 constituant, après décoffrage, une partie d'appui dans laquelle peut venir s'engager le bord longitudinal 21 de l'élément supérieur 20, ce dernier étant muni d'un profil arrondi convexe.

D'une façon générale, la longueur de longrine 4 ainsi coulée en place sera déterminée en fonction des possibilités de fabrication et de transport et de la longueur de tranchée que l'on peut ouvrir, dont dépend le nombre d'éléments 3, 30... que l'on peut poser simultanément.

De préférence, on utilise pour la préparation du béton, un ciment de qualité choisie pour que la prise se fasse en quelques heures, les éléments 3, 30... étant ainsi rapidement solidarisés par les longrines 4.

Si cela n'a pas été effectué auparavant, on réalise alors l'étanchéité entre les éléments de radier 3 et, dans le cas où le conduit sert au passage de cables ou de canalisations, on pose ces derniers sur le fond du radier 3. Après avoir décoffré les rigoles 43, on y place un joint d'étanchéité et l'on ferme enfin le conduit en posant les éléments de voûte 2, 20, les uns à la suite des autres sur la longueur préparée.

Les caractéristiques dimensionnelles des longrines 4, c'est à dire :a hauteur et la largeur de la rainure 32 ainsi que les caractéristiques du- ferraillage, seront déterminées de façon que chaque longrine 4 constitue une poutre capable de résister a l'ensemble des efforts de poussée subits par le conduit en service, le radier ayant ainsi une structure monolithique pouvant être soumise à des tassements différentiels dus notamment aux vibrations en se déformant éventuellement de façon élastique.

Sur la figure 4, qui est une vue de détail de l'appui d'un élément de voûte 2 sur un élément de radier 3, on a représenté une variante de réalisation dans laquelle la partie d'appui 42 de l'élément de voûte est ménagée directement dans le radier 3 à côté de la rainure 32.

D'autre part, celle-ci peut être décalée latéralement de façon à s'étendre le long du bord extérieur du radier. Dans ce cas, il est possible de fermer vers l'extérieur la rainure 32 par un élément de coffrage provisoire 33 s'appuyant sur le talus. Mais la rainure 32 peut. aussi être limitée par une cloison laissée, à la coulée, sur le bord extérieur du radier.

Mais il est aussi possible, comme on l'a représenté sur la figure 5, d'utiliser, comme précédemment, des poutres 40, 45 préfabriquées. Dans ce cas, il est avantageux de donner aux poutres 40, 45 une section trapézoïdale, de façon à ménager, entre les faces latérales verticales de la rainure 32 et les faces latérales 43 de la poutre 40, 45, légèrement inclinées et convergeant vers le haut, un espace libre 44 qui est rempli après la pose des poutres, d'un joint d'étanchéité 44. Le joint peut d'ailleurs être constitué d'un mortier résistant à l'écrasement de façon à réaliser, comme précédemment, un véritable scellement des poutres 40 dans les rainures 32.

On pourrait aussi, pour assurer la solidarisation entre les poutres 40, 45, et les éléments de radier, donner aux rainures 32 ainsi qu'aux poutres 40, 45, une même section trapézoïdale formant queue d'tionde, les poutres 40, 45 étant enfilées longitudinalement dans les -rainures alignées. I1 suffirait, pour cela, de laisser, entre la longrine et la face de la rainure 32, un léger jeu pouvant ensuite être comblé avec du mortier.

De la sorte, les efforts de désalignement appliqués sur deux éléments de radier 3, 30, consécutifs, sont transmis aux longrines par application l'une sur l'autre des faces latérales correspondantes.

Comme dans le cas de la figure 1, les longrines 4 sont constituées de tronçons de poutres 40, 45, de longueur sensiblement égale à la moiti de celle d'un élément de radier de façon que deux poutres 40 chevauchant les plans de joint entre deux éléments consécutifs soient séparées par une poutre intermédiaire 45 assurant la continuité de l'appui de la voûte.

Bien entendu, les poutres et les logements correspondants pourraient avoir d'autres formes, leurs dimensions étant déterminées de façon que les efforts de désalignement puissent être encaissés.

D'une façon générale, l'invention ne se limite évidemment pas aux détails des différents exemples qui viennent d'être décrits, d'autres variantes et d'autres perfectionnements pouvant être imaginés sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.

Par exemple, dans le cas de longrines coulées en place, pour mieux solidariser celles-ci avec les éléments de radier, on pourrait laisser des armatures en attente ou autres éléments d'accrochage le long des côtés des rainures 32.

D'autre part, on a décrit l'utilisation d'une voûte en anse de panier qui permet de réduire particulièrement la hauteur pour une section de passage donnée mais d'autres formes pourraient être utilisées et la voûte pourrait être constituée de plusieurs éléments, par exemple deux déments incurvés prenant appui l'un sur l'autre dans le an médian du conduit.

Enfin, des perfectionnements pourront être imaginés et par exemple il serait possible de noyer dans les éléments de radier 3 ou dans les poutres 4, lors de la coulée de celles-ci, des éléments d'attache tels que des boulons permettant de réaliser une précontrainte de compression entre l'élément de voûte 2 et l'élément de radier 3 permettant de résister à des pressions internes.

De même chaque élément de radier 3 pourrait être précontraint individuellement au moyen de barres longitudinales 37.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Conduit tubulaire enterré comprenant un radier (3) et une voûte (2), constitués chacun d'une série d'éléments préfabriqués réalisés à l'avance et posés les uns à la suite des autres suivant un axe longitudinal, chaque élément de radier (30) ayant la forme d'une dalle rectangulaire à fond plan muni de deux rebords longitudinaux (31) le long desquels sont ménagées des parties d'appui (35) des deux bords longitudinaux d'au moins un élément de voûte correspondant (20), caractérisé par le fait que les éléments consécutifs (3, 30) constituant le radier sont reliés entre eux, deux à deux, par au moins deux longrines (4) de liaisonnement s'étendant respectivement le long des deux rebords longitudinaux (31) du radier et comprenant chacunsau niveau de chaque plan de joint (P) entre deux éléments adjacents (3), (30),au moins un tronçon formant une poutre de liaisonnement (40) s'étendant de part et d'autre dudit plan de joint (P) de façon à répartir entre les deux éléments (3, 30) qu'elle chevauche, au moins une partie des efforts appliqués.

2. Conduit tubulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments de voûte (2, 20) prennent appui sur les éléments de radier (3, 30) correspondants par l'intermédiaire des poutres de liaisonnement (40), ces dernières étant munies, sur leur face supérieure, de parties (42) d'appui des bords longitudinaux (21) des éléments de voûte (2, 20).

3. Conduit tubulaire selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque poutre de liaisonnement (40) est simplement posée sur les deux éléments de radier (3, 30) qui encadrent le plan de joint (P).

4. Conduit tubulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les parties d'appui (35) des éléments de voûte (20) sont ménagées directement sur les rebords longitudinaux (31) des éléments de radier (30), à côté des longrines (40).

5. Conduit tubulaire selon l'une des revendications 1, 2 et 4, caractérisé par le fait que chaque longrine (4) forme une poutre solidarisée avec les deux éléments de ra##er (3), (30) et s'étendant de part et d'autre du plan de joint (P) de façon à former, avec lesdits éléments (3, 30) une structure monolithique susceptible d'encaisser par déformation élastique les variations des efforts appliqués sur les éléments de radier.

6. Conduit tubulaire selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque élément de radier (30) est muni, le long de ses deux rebords longitudinaux (31) d'au moins deux logements allongés (32) susceptibles de se placer dans l'alignement les uns des autres à la pose des éléments de radier (30), (30')..., et formant, de part et d'autre de l'axe longitudinal du conduit, deux canaux latéraux (5) dans lesquels sont incorporés les deux longrines (4).

7. Conduit tubulaire selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les logements (32) sont constitués par des rainures longitudinales ouvertes vers le haut et que les canaux latéraux (5) formés par les rainures (32) alignées, constituent des coffrages dans lesquels sont posées des armatures (41) qui sont ensuite noyées dans du béton (42) coulé en place, de façon à réaliser les deux longrines (4) au fur et à mesure de la pose des éléments de radier (3), (30).

8. Conduit tubulaire selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque longrine (4) est constituée d'une série de poutres (40) réalisées å l'avance et posées dans les canaux latéraux formés par les rainures (32) alignées de fa#çon à chevaucher les plans de joints (P) entre les éléments de radier (3, 30) adjacents, lesdites poutres (40) ayant une section transversale trapézoïdale de façon à ménager entre chaque face latérale (43) d'une poutre (40) et la face opposée de la rainure (32) un espace dans lequel est coulé un joint (44) d'étanchéité et/ou de scellement.

9. Conduit tubulaire selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque longrine (4) est constituée de poutres (40), (45) réalisées à l'avance et enfilées longitudinalement dans les logements (32) alignés, la forme des logements (32) et des longrines (40) en section transversale étant déterminée de façon que les efforts de désalignement appliqués sur deux éléments de radier (3), (30) consécutifs soient transmis aux deux longrines (40) par application l'une sur l'autre de leurs faces latérales correspondantes.

10. Conduit tubulaire selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que les caractéristiques des poutres (40) constituant les longrines (4) sont déterminées de façon que ces dernières puissent résister aux efforts de désalignement appliqués sur deux éléments de radier successifs (3), (30).

11. Conduit tubulaire selon l'une quelconque des revendications 2 et 4, caractérisé par le fait que les parties d'appui (35) des éléments de voûte (20) sont constitués par des rigoles à fond arrondi concaves ménagées le long des rebords (31) de chaque élément de radier (30) et dans lesquelles s'engagent les bords longitudinaux (31) de l'élément de voûte (20) de façon à constituer une articulation pivotante.

12. Conduit tubulaire selon les revendications 7 et 10, caractérisé par le fait que les rigoles (35) d'articulation sont ménagées par coffrage en creux dans le béton (42) coulé dans les rainures (32).