FR2647486A1 - Buse arche en beton arme - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une buse arche comportant une partie inférieure formant radier surmontée d'une partie supérieure en forme de voûte. Conformément à l'invention, la buse arche 100 est réalisée en un ensemble d'éléments en béton armé 101, 102, 103, 104 articulés les uns aux autres, dont deux éléments de radier 101, 102 articulés entre eux, et deux éléments d'arche 103, 104 articulés inférieurement sur un élément de radier respectif. L'ensemble peut ainsi adopter une position repliée de transport et une position déployée de service dans laquelle les éléments de radier 101, 102 sont dans le prolongement l'un de l'autre. Les éléments articulés présentent des surfaces d'appui mutuelles formant butée pour définir le profil fermé définitif de la buse arche 100 lorsque celle-ci est en position déployée. La buse arche 100 est ainsi déployable par gravité à partir de la position suspendue repliée. Application notamment à la réalisation de collecteurs (eaux pluviales, assainissement,...), d'ouvrages de drainage, de galeries de passage et/ou techniques.

Description

L'invention concerne une buse arche, servant notamment pour réaliser des collecteurs (par exemple pour les eaux pluviales ou l'assainissement), des ouvrages de drainage, ou des galeries de passage et/ou techniques.

La terminologie "buse" utilisée par les spécialistes de ce domaine technique recouvre en général une section unitaire de profil déterminé.

De tels ouvrages sont le plus souvent enterrés sous une couche de remblai, après avoir été installés sur une fondation ou directement sur le sol après préparation de celui-ci. Il ne s'agit cependant en aucun cas d'ouvrages assimilables aux galeries de mines, car leur mise en place se fait à ciel ouvert, le remblaiement n'étant effectué qu'une fois terminée cette mise en place.

Il est connu de réaliser des ouvrages tubulaires de ce type à partir d'anneaux de même section, boulonnés entre eux suivant des lignes de joints circonférentielles. Chaque anneau est alors réalisé par assemblage d'éléments cintrés, en général des plaques ondulées en acier, l'assemblage se faisant par recouvrement à l'aide de boulons en acier.

On pourra par exemple se reporter aux brevets français N0 2 030 937 et NO 2 354 502, ou encore à la demande de brevet allemand N0 21 57 191.

De tels ouvrages métalliques sont bien connus, et largement utilisés pour constituer des passages sous des remblais, notamment autoroutiers, pour permettre l'écoulement des eaux ou créer des passages piétonniers ou routiers inférieurs présentant des diamètres pouvant atteindre huit mètres.

L'expérience montre cependant que ces ouvrages résistent parfois mal à des sollicitations ou des charges trop importantes, et l'on a constaté qu'une compression tangentielle excessive provoquait un cisaillement des boulons et un déchirement de la tôle au niveau des perforations, ou même un flambage de la tôle.

De plus, ces ouvrages métalliques ont en général une durabilité médiocre du fait de la mauvaise résistance à la corrosion des matériaux métalliques enterrés. Enfin, leur structure reste peu favorable à une bonne étanchéité aux liquides, et les ondulations des tôles nuisent à l'obtention de caractéristiques hydrauliques satisfaisantes : de ce fait, ces ouvrages tubulaires ne donnent pas vraiment satisfaction lorsqu'ils sont utilisés pour réaliser des collecteurs ou des ouvrages de drainage.

Pour mémoire, on peut rappeler que de telles buses ont été également utilisées pour réaliser un abri enterré avec réemploi des terres de fouille et reconstitution immédiate du site (voir par exemple le brevet français N0 2 411 287).

On a alors cherché à perfectionner ces techniques en prévoyant des éléments sans ondulations, et en calculant à l'avance les contraintes auxquelles seront soumis en service lesdits éléments, afin d'en déterminer le type de métal constitutif et/ou l'épaisseur, l'assemblage des éléments se faisant grâce à une plaque de raccordement fixée par soudure et permettant une liaison par boulonnage ceci est par exemple illustré dans le brevet français N0 2 516 630 et le certificat d'addition N0 2 528 528 s'y rattachant.

Dans le certificat d'addition précité, on a proposé de réaliser des conduits de grande section à partir d'éléments en fonte, en acier, ou en béton armé, ces éléments étant juxtaposés au niveau de joints longitudinaux le long desquels ils sont serrés par des étriers, de façon à procurer ensemble une surface intérieure sensiblement continue.

Cette technique est tout d'abord complexe, puisqu'il est prévu de donner une épaisseur variable à certains éléments, afin de pouvoir adapter ces éléments aux contraintes exercées sur ceux-ci.

Mais elle est surtout très délicate à mettre en oeuvre.

En effet, il est nécessaire de prendre les éléments un par un, de les orienter, de les positionner, et enfin de les fixer. Or ces éléments sont lourds pour les conduits de grande section, ce qui nécessite d'effectuer leur positionnement au moyen d'instruments de levage. Dans la pratique, on commence par mettre en place les éléments constituant la partie inférieure ou radier, puis on les cale pour les immobiliser, à la suite de quoi il faut amener successivement les autres éléments, en les positionnant très précisément le long des joints longitudinaux concernés avant de pouvoir les brider par les étriers. Des gabarits sont en général nécessaires pour préserver la disposition relative des éléments assemblés.Enfin, un réglage final est en général nécessaire pour que le profil fermé obtenu corresponde effectivement au profil théorique qui avait été obtenu par le calcul ; ce réglage final est dans la pratique rendu obligatoire du fait de la présence d'un élément de voûte coiffant la section : il faut en effet reconnaître qu'un écart latéral, même faible, risque d'avoir de graves conséquences au niveau de la résistance du conduit.

Un tel montage progressif, rappelant une technique ancienne bien connue dans le domaine des voussoirs formés de sections cylindriques réalisées par assemblage d'éléments incurvés à l'aide de barres de jonction et de barres de blocage, comme illustré par exemple dans le brevet français N0 I 279 157, est en fait très contraignant lorsque l'on recherche une définition précise du profil final, a fortiori lorsque les élément sont lourds et encombrants.

L'invention a pour objet de réaliser une buse arche comportant une partie inférieure formant radier surmontée d'une partie supérieure en forme de voûte, et qui ne présente pas les inconvénients précités.

L'invention a également pour objet de réaliser une buse arche dont la structure permette de simplifier les opérations de mise en place, tout en conservant de bonnes caractéristiques de résistance aux efforts verticaux, afin de pouvoir supporter le poids du remblais et les éventuelles charges extérieures supplémentaires.

L'invention a aussi pour objet de réaliser une buse arche se prêtant parfaitement à la réalisation d'ouvrages d'adduction d'eau ou de drainage, grâce à de bonnes caractéristiques hydrauliques de son profil intérieur et à une étanchéité satisfaisante, et ce même pour des dimensionnements importants, par exemple une largeur de base pouvant atteindre six mètres, en vue d'une section allant jusqu'à 35 m2.

Il s'agit plus particulièrement d'une buse arche, comportant une partie inférieure formant radier surmontée d'une partie supérieure en forme de voûte, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en un ensemble d'éléments en béton armé articulés les uns aux autres, dont deux éléments de radier articulés entre eux, et deux éléments d'arche articulés inférieurement sur un élément de radier respectif, ledit ensemble pouvant ainsi adopter une position repliée de transport dans laquelle les deux éléments de radier s'étendent longitudinalement l'un contre l'autre dans l'espace séparant les deux éléments d'arche, et une position déployée de service dans laquelle lesdits éléments de radier sont dans le prolongement l'un de l'autre, lesdits éléments présentant en outre des surfaces d'appui mutuelles formant butée pour définir le profil fermé définitif de la buse arche lorsque celle-ci est en position déployée, ladite buse arche étant ainsi déployable par gravité lorsqu'elle est suspendue en position repliée.

Selon un premier mode de réalisation, les deux éléments d'arche sont articulés entre eux au sommet de la voûte qu'ils forment, ladite buse arche étant alors réalisée en un ensemble articulé de quatre éléments.

Selon un autre mode de réalisation, les deux éléments d'arche sont articulés supérieurement sur un élément central de voûte, ladite buse arche étant alors réalisée en un ensemble articulé de cinq éléments ; en particulier dans ce cas, l'élément central de voûte est avantageusement un élément dont la section transversale est de forme sensiblement trapézoldale.

Il peut s'avérer intéressant dans certains cas, notamment pour réaliser une buse arche de hauteur élevée (pouvant par exemple atteindre six mètres), de prévoir que les deux éléments d'arche se prolongent inférieurement par une portion formant pied-droit, ladite portion s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'élément de radier adjacent lorsque ladite buse arche est en position déployée.

Lorsque la buse arche est utilisée pour réaliser une galerie de passage, il est avantageux que les deux éléments de radier soient essentiellement rectilignes, de façon que ladite buse arche comporte une partie inférieure formant radier essentiellement plate. Cependant, en application hydraulique, on préférera avoir un radier incurvé, dont le profil a par exemple l'allure d'une demi-ellipse allongée.

Il est en outre avantageux que la buse arche comporte des articulations au niveau des surfaces d'appui prévues en extrémité de ses éléments articulés, du côté intérieur pour les articulations des deux éléments d'arche, et du côté extérieur pour l'articulation entre les deux éléments de radier.

Il est intéressant, dans le cadre du premier mode de réalisation précité, de prévoir que le profil fermé défini par les quatre éléments articulés reste symétrique au regard d'un plan vertical passant par l'articulation reliant les deux éléments d'arche et l'articulation reliant les deux éléments de radier.

Cette possibilité avantageuse, tant au niveau de l'étude théorique que de la fabrication des éléments, facilite aussi la mise en place de la buse arche.

On pourra naturellement avoir une disposition analogue pour d'autres modes de réalisation à élément central de voûte, en prévoyant que le profil fermé défini par les cinq éléments articulés reste symétrique au regard d'un plan vertical formant plan médian de l'élément central de poutre et passant par l'articulation reliant les deux éléments de radier.

Il est en outre intéressant que la buse arche comporte des moyens de fixation définitive associés aux deux éléments de radier, afin d'assurer la stabilité de ladite buse arche en position déployée ; par exemple, de tels moyens de fixation définitive seront essentiellement constitués par des tirefonds de liaison intégrés au niveau des extrémités adjacentes des deux éléments de radier.

Avantageusement, la buse arche comportera des moyens d'étanchéité entre les éléments articulés, au niveau des surfaces d'appui associées, de préférence sous forme d'un joint compressible éventuellement intégré.

De préférence également, la buse arche pourra comporter des moyens d'étanchéité au niveau de l'une au moins des faces transversales définissant les bords libres de ladite buse arche, lorsque celle-ci constitue une section individuelle accolée à une autre section individuelle identique en particulier, chacun des éléments articulés présente sur sa tranche un profil de gorge, de façon à définir une réservation continue-concernant l'ensemble du contour de ladite buse arche et pouvant recevoir un joint d'étanchéité.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre du dessin annexé, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où: - la figure 1 est une vue en plan d'une buse arche conforme à l'invention,
réalisée ici en un ensemble articulé de quatre éléments, dont deux
éléments de radier et deux élément d'arche, ladite buse arche étant
illustrée en traits continus dans sa position déployée de service, et en
traits mixtes dans sa position repliée de transport ; - la figure 2 illustre, à une échelle plus petite, une buse arche du type
précité, avec en pointillés l'indication d'un prolongement possible des
deux éléments d'arche pour former deux pieds-droits conférant une plus
grande hauteur possible à ladite buse arche ;; - la figure 3 illustre une autre variante, selon laquelle la buse arche est
réalisée en un ensemble articulé de cinq éléments, dont deux éléments de
radier, deux éléments d'arche, et un élément central de voûte, (comme
pour la figure 2, la position repliée de transport est illustrée en traits
mixtes, et la possibilité d'un prolongement inférieur des éléments d'arche
pour former deux pieds-droits est illustrée en pointillés) - la figure 4 illustre une autre variante, proche de celle illustrée à la
figure 3, mais avec un élément central de voûte plus large en section, ce
qui permet de réaliser des ouvrages atteignant six mètres de large (la
position repliée est comme précédemment rappelée en traits mixtes, et
la possibilité d'un prolongement inférieur des éléments d'arche est
illustrée en pointillés) ~ - les figures Sa à 5f illustrent diverses phases de manutention et de mise
en place d'une buse arche du type de celle illustrée en figure 1, soit
respectivement des phases de transport sur un véhicule routier, de
déchargement par un engin de levage, de stockage, de levage pour la
mise en place sur le site définitif, de suspension (toujours en position
repliée) au niveau du site définitif (juste avant le déploiement), et de
déploiement par gravité (la position finale correspondant à celle illustrée
en traits continus sur la figure 1).

La figure 1 illustre une buse arche 100 conforme à l'invention, réalisée ici en un ensemble articulé de quatre éléments, dont deux éléments de radier et deux éléments d'arche, ladite buse arche étant illustrée en traits continus dans sa position déployée de service, et en traits
mixtes dans sa position repliée de transport.La buse arche est ainsi
réalisée en un ensemble d'éléments en béton armé 101, 102, 103, 104 articulés les uns aux autres, dont deux éléments de radier 101, 102 articulés entre eux, et deux éléments d'arche 103, 104 articulés inférieurement sur un élément de radier respectif : conformément à un aspect
essentiel de l'invention, cet ensemble d'éléments peut ainsi adopter une position repliée de transport, dans laquelle les deux éléments de radier
101, 102 s'étendent longitudinalement l'un contre l'autre dans l'espace séparant les deux éléments d'arche 103, 104, et une position déployée de service dans laquelle les éléments de radier 101, 102 sont dans le prolongement l'un de l'autre, lesdits éléments présentant en outre des surfaces d'appui mutuelles formant butée pour définir le profil fermé définitif de la buse arche 100 lorsque celle-ci est en position déployée, ladite buse arche étant ainsi déployable par gravité à partir de la position suspendue repliée, ainsi que cela sera décrit ultérieurement en regard des figures schématiques Se et 5f.

Sur la figure 1, les deux éléments d'arche 103, 104 sont articulés entre eux au sommet de la voûte qu'ils forment, de sorte que la buse arche 100 est alors réalisée en un ensemble articulé de quatre éléments 101, 102, 103, 104. Il ne s'agit cependant que d'un exemple possible, étant entendu que la buse arche de l'invention pourra comporter plus de quatre éléments articulés, ainsi que cela sera ultérieurement décrit en regard des figures 3 et 4 dans lesquelles la buse arche comporte en outre un élément central de voûte complétant la voûte formée par les deux éléments d'arche.

La buse arche 100 comporte quatre éléments articulés entre eux : on distingue ainsi une articulation 110 entre les deux éléments de radier 101, 102, puis une articulation 111 entre l'élément de radier 101 et l'élément d'arche 103, puis une articulation analogue 112 entre l'élément de radier 102 et l'élément d'arche 104, et enfin une articulation 113 entre les deux éléments d'arche 103, 104. Dans la pratique, les éléments articulés 101, 102, 103, 104 étant réalisés en béton armé, une-solution simple pour réaliser les articulations 110, 111, 112, 113 consiste à prévoir une armature comportant, sur la longueur nécessaire de chaque côté des articulations, des rangées d'épingles régulièrement réparties.Ces épingles (non représentées ici) peuvent d'ailleurs être solidaires du ferraillage de l'élément concerné, l'axe d'articulation proprement dit pouvant alors être matérialisé par une tige enfilée dans les boucles desdites épingles. Ceci rappelle d'ailleurs tout à fait une technique bien connue pour assembler des éléments de voussoirs, et l'on pourra se reporter par exemple au brevet français N0 1 279 157 déjà mentionné plus haut.

Les articulations 110, 111, 112, 113 seront dans la plupart des cas prévues au niveau des surfaces d'appui ménagées en extrémité des éléments articulés, du côté intérieur pour les articulations 111, 112, 113 des deux éléments d'arche 103, 104, et du côté extérieur pour l'articulation 110 entre les deux éléments de radier 101, 102. Un tel mode de réalisation permet un repliage très compact de la buse arche 100, position illustrée en traits mixtes sur la figure 1, avec un encombrement en largeur d qui peut ainsi être de l'ordre de la moitié de la largeur de la buse arche en position déployée, la hauteur de ladite buse arche en position repliée étant quant à elle seulement légèrement supérieure à la hauteur en position déployée.

Chacun des éléments constitutifs de la buse arche comporte deux surfaces d'appui formant butée pour définir le profil fermé définitif de la buse arche lorsque celle-ci est en position déployée. Les éléments de radier 101, 102 présentent ainsi chacun une surface d'appui respectivement 121, 122, lesdites surfaces étant adjacentes à l'articulation centrale 110.

Les surfaces d'appui 121, 122 sont donc constituées tout naturellement par une face d'extrémité des éléments de radier. Au voisinage de leur autre extrémité, les éléments de radier 101, 102 présentent une surface d'appui 131, 132, respectivement, pouvant coopérer avec des surfaces d'appui associées 123, 124 constituées par les faces d'extrémité respectives des éléments d'arche 103, 104. En partie supérieure de la buse arche 100, les surfaces d'appui sont ici constituées par les faces d'extrémité 133, 134 des deux éléments d'arche 103, 104.Ainsi, lorsque la buse arche est en position déployée, comme illustré en trait continu sur la figure 1, les différentes surfaces d'appui mutuelles sont en contact de butée, ce qui permet d'assurer une bonne définition du profil fermé définitif de la buse arche ; un tel mode d'appui permet également d'organiser très simplement l'étanchéité de la buse arche 100, au niveau des surfaces d'appui mutuelles, en disposant des moyens d'étanchéité 106, 107, 108, 109 entre les éléments articulés, de préférence sous forme d'un joint compressible, par exemple un joint bitumineux de type classique dans ce domaine, lequel sera éventuellement intégré.

Les deux éléments de radier 101, 102 illustrés ici sont essentiellement rectilignes, de façon que la buse arche 100 comporte une partie inférieure formant radier essentiellement plate. Il va de soi cependant que ceci ne constitue qu'un exemple, et que le radier de la buse arche pourra être incurvé (notamment en application hydraulique, le profil ayant par exemple dans ce cas l'allure d'une demi-ellipse allongée). De toute façon, la représentation donnée ici est seulement schématique, et le profil ne correspond pas exactement au profil définitif tel qu'il pourra être adopté après optimisation des sections.De même, la forme du profil intérieur de la buse arche sera en réalité conçue de telle façon que les caractéristiques hydrauliques et mécaniques soient optimisées (en particulier, au niveau des angles de raccordement entre les éléments de radier et les éléments d'arche, on prévoira naturellement des raccords arrondis plus performants sur le plan hydraulique que des raccords anguleux).

Dans la pratique, il sera avantageusement prévu de disposer de moyens assurant la stabilité de chacune des positions de la buse arche.

Pour la position repliée de transport, on pourra par exemple disposer un ou plusieurs cerclages 150, enserrant les deux éléments de radier 101, 102 repliés l'un contre l'autre. Ces deux cerclages seront seulement enlevés au moment où la buse arche 100 - doit être déployée, ainsi que cela sera ultérieurement décrit en regard des figures Se et 5f
Pour ce qui est de la position déployée de service, dans laquelle les éléments de radier 101, 102 sont dans le prolongement l'un de l'autre, on pourra prévoir des moyens de fixation définitive associés auxdits éléments de radier, afin d'assurer la stabilité de la buse arche dans cette position, par exemple des tirefonds de liaison intégrés au niveau des extrémités adjacentes de ces éléments: :: on distingue ici l'un de ces tirefonds 151, inséré par un évidement 152 ménagé en extrémité de l'un des éléments de radier 102, au niveau du boulon de celui-ci, l'extrémité filetée du tirefond 151 se vissant dans un insert en matière plastique 153 disposé dans un trou borgne ménagé dans l'extrémité en regard de l'autre élément de radier 101. De tels inserts en matière plastique sont bien connus pour définir un filetage dans un élément en béton.Une fois la buse arche 100 mise en place, et les tirefonds installés, on pourra avantageusement rejointoyer les évidements correspondants 152 avec du mortier, afin d'une part de protéger le boulon des tirefonds, et d'autre part de parfaire la surface inférieure de la buse arche préservant la régularité de celle-ci, afin de ne pas altérer les caractéristiques hydrauliques de ladite buse.

Lorsque la buse arche 100 constitue une section individuelle accolée à une autre section indivuduelle identique, il sera naturellement prévu des moyens d'étanchéité au niveau de l'une au moins des faces transversales définissant les bords libres de ladite buse arche. Chacun des éléments articulés 101, 102, 103, 104 pourra alors présenter sur sa tranche un profil de gorge de façon à définir une réservation continue concernant l'ensemble du contour de la buse arche 100 : on distingue ici des réservations individuelles 141, 142, 143, 144 associées respectivement aux éléments 101, 102, 103, 104, les extrémités de ces réservations étant disposées respectivement pour définir une réservation continue, dont le profil suit approximativement celui de la buse arche, comme illustré à la figure 1.Chacune de ces réservations 141, 142, 143, 144 peut ainsi recevoir un joint d'étanchéité élastique ou plastique, ces joints étant comprimés lorsque deux sections individuelles longitudinales de buse arche sont accolées l'une contre l'autre ; en pratique, on utilisera souvent des moyens pour brider les sections longitudinales adjacentes, par exemple des boulons.

La structure de la buse arche 100 illustrée en figure 1 permet de réaliser des sections de dimensionnement très important, dont la longueur utile pourra varier de 1,50 m à 2,50 m, l'aire définie par le profil intérieur variant quant à elle de 9 à 33 m2.

Il est naturellement possible de modifier légèrement la structure de la buse arche qui vient d'être décrite, afin de s'adapter à des contraintes dimensionnelles particulières, au niveau de la hauteur et/ou de la largeur de la buse arche en position déployée.

Sur la figure 2, on a ainsi représenté en trait continu et en traits mixtes une buse arche 100 correspondant à celle qui vient d'être décrite en regard de la figure 1. Cependant, on a également représenté en pointillés l'indication d'un prolongement possible des deux éléments d'arche 103, 104 pour former deux pieds-droits respectivement 103', 104' conférant une plug grande hauteur possible à ladite buse arche : les deux éléments d'arche 103, 104 sont ainsi prolongés inférieurement par une portion 103', 104' formant pied-droit, qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'élément de radier adjacent respectivement 101, 102 lorsque la buse arche 100 est en position déployée.Il va de soi que la longueur des pieds-droits 103', 104' reste cependant limitée par la hauteur de l'espace séparant les deux éléments d'arche 103, 104 ainsi prolongés, afin de ne pas interférer avec le repliage de la buse arche amenant les éléments de radier 101, 102 l'un contre l'autre.

La figure 3 illustre une autre variante, selon laquelle la buse arche 200 est réalisée en un ensemble articulé de cinq éléments, dont deux éléments de radier 201, 202, deux éléments d'arche 203, 204, et un élément central de voûte 205 complétant la voûte formée par les éléments d'arche 203, 204. Les deux éléments d'arche 203, 204 sont ainsi articulés supérieurement sur l'élément central de voûte 205, la buse arche 200 étant réalisée en un ensemble articulé de cinq éléments 201, 202, 203, 204, 205.

L'élément central de voûte 205 pourra être réalisé selon un élément dont la section transversale est de forme essentiellement trapézoldale, avec des faces latérales formant surfaces d'appui 205, 235 coopérant respectivement avec les faces d'extrémité 233, 234 des éléments d'arche 203, 204. Il ne s'agit cependant que d'un exemple, et l'on pourra prévoir d'autres agencements pour l'élément central de voûte 205. En partie supérieure, on trouve ainsi deux articulations 214, 215, au niveau des surfaces d'appui prévues en extrémité supérieure des éléments d'arche 203, 204, et du côté intérieur, comme pour l'articulation unique 113 prévue dans le cadre de la variante précédente. Les autres organes constitutifs de la buse arche 200 sont identiques à ceux de la variante précédente, de sorte que ces organes ont été affectés des mêmes références augmentées de 100.On a également représenté sur la figure 3, en traits pointillés, la possibilité d'un
prolongement inférieur des éléments d'arche 203, 204, pour former deux pieds-droits 203', 204', respectivement. La buse arche 200 peut être encore élargie, en augmentant la largeur de l'élément central de voûte 205, et en prolongeant naturellement aussi les éléments de radier 201, 202, comme illustré à la figure 4: on peut ainsi réaliser une buse arche 200 dont la largeur peut atteindre 6 m, la hauteur de ladite buse arche pouvant aller de 3 à 6 m, la hauteur maximale pouvant en particulier être atteinte en prolongeant les éléments d'arche 203, 204 par des pieds-droits 203', 204', respectivement, comme illustré en pointillés sur la figure 4.

Ainsi qu'on peut le constater sur les figures 1 et 2, le profil fermé défini par les quatre éléments articulés 101, 102, 103, 104 de la buse arche 100 est symétrique au regard d'un plan vertical P passant par l'articulation 113 reliant les deux éléments d'arche 103, 104 et l'articulation 110 reliant les deux éléments de radier 101, 102. On notera que cette symétrie reste valable aussi bien dans la position repliée que la position déployée de la buse arche 100, et dans toutes les positions intermédiaires, lorsque la buse arche est suspendue par des moyens d'accrochage. Les moyens d'accrochage, visibles seulement en figure 1, sont par exemple constitués par des anneaux 170, ménagés dans la périphérie extérieure des éléments d'arche 103, 104.De la même façon, pour la buse arche 200 des figures 3 et 4, le profil fermé défini par les cinq éléments articulés 201, 202, 203, 204, 205 reste symétrique au regard d'un plan vertical P formant alors plan médian de l'élément central de voûte 205, et passant par l'articulation 210 reliant les deux éléments de radier 201, 202.

La disposition symétrique qui vient d'être décrite ne constitue nullement une obligation, mais présente cependant de nombreux avantages: au niveau tout d'abord de la fabrication, cela permet de simplifier la réalisation des éléments individuels, en utilisant seulement deux moules pour une buse arche du type illustré aux figures 1 et 2, ou trois moules pour une buse arche du type illustré aux figures 3 et 4. Pour ce qui est de l'optimisation, l'étude sera naturellement facilitée dans la mesure où celle-ci pourra être limitée à une demi-section de la buse arche. La symétrie peut contribuer à un meilleur contrôle de la phase de déploiement de la buse arche, en réalisant un système qui peut rester en équilibre indifférent en approche de la phase terminale.

Les figures Sa à 5f illustrent diverses phases de manutention et de mise en place d'une buse arche du type de celle illustrée aux figures 1 et 2.

Lorsque la buse arche 100 est en position repliée, et avantageusement munie de cerclages de maintien 150, elle peut être aisément disposée sur véhicule routier de transport 300, en étant maintenue par une bride associée 310. On notera que la position repliée permet de limiter considérablement l'encombrement en hauteur de l'ensemble transporté. Il est alors aisé de procéder au déchargement de l'ensemble unitaire de la buse arche repliée, à l'aide d'un engin de levage classique 400, comme illustré en figure 5b. On utilise pour cela un câble d'accrochage 410 ancré sur deux crochets latéraux 170 ménagés sur l'un des éléments d'arche de la buse.La buse arche repliée peut alors être stockée à même le sol, comme illustré-en figure 5c Pour la mise en place, on peut utiliser à nouveau un engin de levage 400, comme illustré en figure 5d, et on amène la buse arche repliée au niveau du site définitif d'installation, par exemple dans une fosse prévue à cet effet.

Les figures Se et 5f illustrent plus précisément le mode de déploiement de la buse arche 100. Sur la figure Se, l'engin de levage 400 supporte la buse arche repliée 100 par l'intermédiaire d'une poutre 430 et de deux câbles 420. Dans cette position, l'ensemble articulé replié est suspendu dans une position essentiellement verticale, grâce à la réalisation symétrique de la structure. Il suffit alors d'enlever les cerclages de maintien 150 pour que la buse arche se déploie progressivement par simple gravité, comme illustré à la figure 5f par les flèches 450. Le déploiement se poursuit alors jusqu'au contact des différentes surfaces d'appui, la buse arche 100 présentant alors le profil final illustré aux figures 1 et 2. Il va de soi que l'on pourra prévoir des moyens supplémentaires permettant de contrôler le déploiement de la buse arche 100 : ces moyens de contrôle, permettant de procurer une assistance à la fermeture ou à l'ouverture, garantissent un déploiement progressif correct, sans choc brutal en approche de la phase terminale. On pourra par exemple utiliser une élingue périphérique, ou un frottement sur plan. De toute façon, la répartition des masses des éléments, la géométrie de ces éléments, et la position des points de suspension seront choisies en vue d'un déploiement aussi progressif que possible, selon une suite continue d'états d'équilibre.

La buse arche de l'invention permet notamment de réaliser aisément des ouvrages tels que collecteurs (eaux pluviales, assainissement, etc...), des ouvrages de drainage, ou des galeries de passage (pour piétons, véhicules, animaux, ...), ou encore des galeries techniques. Lorsque la buse arche a été mise en place, soit en section longitudinale unique, soit en juxtaposition de différentes sections individuelles, on procèdera en général à un remblayage couvrant la buse arche ainsi réalisée.

L'invention procure de nombreux avantages, dans la mesure ou la buse arche constitue un ensemble unitaire complet et de grande dimension, qui peut être aisément transporté et mis en place. Les différentes articulations reliant les éléments constitutifs de la buse arche garantissent la référence positionnelle de ces éléments, ce qui assure une définition précise du profil de ladite buse arche après déploiement de celle-ci.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles figurant aux revendications.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Buse arche (100 ; 200), comportant une partie inférieure formant radier surmontée d'une partie supérieure en forme de voûte, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en un ensemble d'éléments en béton armé (101, 102, 103, 104 ; 201, 202, 203, 204, 205) articulés les uns aux autres, dont deux éléments de radier (101, 102 ; 201, 202) articulés entre eux, et deux éléments d'arche (103, 104 ; 203, 204) articulés inférieurement sur un élément de radier respectif, ledit ensemble pouvant ainsi adopter une position repliée de transport dans laquelle les deux éléments de radier s'étendent longitudinalement l'un contre l'autre dans l'espace séparant les deux éléments d'arche, et une position déployée de service dans laquelle lesdits éléments de radier sont dans le prolongement l'un de l'autre, lesdits éléments présentant en outre des surfaces d'appui mutuelles formant butée pour définir le profil fermé définitif de la buse arche (100 ; 200) lorsque celle-ci est en position déployée, ladite buse arche étant ainsi déployable par gravité lorsqu'elle est suspendue en position repliée.

2. Buse arche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux éléments d'arche (103, 104) sont articulés entre eux au sommet de la voûte qu'ils forment, ladite buse arche étant alors réalisée en un ensemble articulé de quatre éléments (101, 102, 103, 104).

3. Buse arche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux éléments d'arche (203, 204) sont articulés supérieurement sur un élément central de voûte (205), ladite buse arche (200) étant alors réalisée en un ensemble articulé de cinq éléments (201, 202, 203, 204, 205).

4. Buse arche selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'élément central de voûte (205) est un élément dont la section transversale est de forme sensiblement trapézoldale.

5. Buse arche selon l'une des revendications I à 4, caractérisée par le fait que les deux éléments d'arche (103, 104 ; 203, 204) se prolongent inférieurement par une portion (103', 104'; 203', 204') formant pied-droit, ladite portion s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'élément de radier adjacent (101, 102 ; 201, 202) lorsque ladite buse arche (100 ; 200) est en position déployée.

6. Buse arche selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les deux éléments de radier (101, 102 ; 201, 202) sont essentiellement rectilignes, de façon que ladite buse arche (100 ; 200) comporte une partie inférieure formant radier essentiellement plate.

7. Buse arche selon l'une des revendications I à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte des articulations (110, 111, 112, 113 ; 210, 211, 212, 214, 215) au niveau des surfaces d'appui prévues en extrémité de ses éléments articulés, du côté intérieur pour les articulations (111, 112, 113 211, 212, 214, 215) des deux éléments d'arche (103, 104 ; 203, 204), et du côté extérieur pour l'articulation (110 ; 210) entre les deux éléments de radier (101, 102 ; 201, 202).

8. Buse arche selon la revendication 2 et l'une des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait que le profil fermé défini par les quatre éléments articulés reste symétrique au regard d'un plan vertical (P) passant par l'articulation (113) reliant les deux éléments d'arche (103, 104) et l'articulation (110) reliant les deux éléments de radier (101, 102).

9. Buse arche selon la revendication 3 et l'une des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait que le profil fermé défini par les cinq éléments articulés (201, 202, 203, 204, 205) reste symétrique au regard d'un plan vertical (P) formant plan médian de l'élément central de voûte (205) et passant par l'articulation (210) reliant les deux éléments de radier (201, 202).

10. Buse arche selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens de fixation définitive (151, 152, 153) associés aux deux éléments de radier (101, 102), afin d'assurer la stabilité de ladite buse arche en position déployée.

11. Buse arche selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les moyens de fixation définitive sont essentiellement constitués par des tirefonds de liaison (151) intégrés au niveau des extrémités adjacentes des deux éléments de radier (101, 102).

12. Buse arche selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens d'étanchéité (106, 107, 108, 109) entre les éléments articulés (101, 102, 103, 104), au niveau des surfaces d'appui associées, de préférence sous forme d'un joint compressible éventuellement intégré.

13. Buse arche selon l'une des revendications I à 12, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens d'étanchéité (141, 142, 143, 144) au niveau de l'une au moins des faces transversales définissant les bords libres de ladite buse arche (100), lorsque celle-ci constitue une section individuelle accolée à une autre section individuelle identique.

14. Buse arche selon la revendication 13, caractérisée par le fait que chacun des éléments articulés (101, 102, 103, 104) présente sur sa tranche un profil de gorge, de façon à définir une réservation continue concernant l'ensemble du contour de ladite buse arche et pouvant recevoir un joint d'étanchéité.