FR2755451A1 - Nouveau procede de conception d'ouvrage en beton - Google Patents
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Abstract
Pont comportant deux poutres (2), comprenant une pluralité d'éléments de poutres (4a, 4b) préfabriqués, et une pluralité de tronçons de hourdis (20) également préfabriqués, s'étendant entre les deux poutres (2).
Description
L'invention se rapporte à un pont en béton ainsi qu'à un procédé de réalisation de ce pont.
Les ponts de l'art antérieur présentent un certain nombre d'inconvénients, à savoir notamment :
- leur construction est complexe et lente
- lors de la réalisation d'un pont au-dessus d'une chaussée, il est souvent nécessaire d'interrompre la circulation pendant un délai important
- le coût de la réalisation et de la main d'oeuvre est élevé, surtout lorsque la construction est entièrement réalisée in-situ.
- leur construction est complexe et lente
- lors de la réalisation d'un pont au-dessus d'une chaussée, il est souvent nécessaire d'interrompre la circulation pendant un délai important
- le coût de la réalisation et de la main d'oeuvre est élevé, surtout lorsque la construction est entièrement réalisée in-situ.
L'invention a donc pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur et propose à cet effet une solution technique permettant une industrialisation la plus complète, une facilité de préfabrication et de mise en oeuvre, la possibilité d'ajouter des équipements supplémentaires, tels que les réseaux des concessionnaires par exemple, l'accessibilité aux éléments constitutifs de l'ouvrage et un coût moindre.
L'invention s'applique plus particulièrement à des ponts de faible ou moyenne portée.
Ainsi, l'invention propose un élément de poutre pour ouvrage en béton, tel que notamment un pont, destiné à supporter un élément de structure rigide, tel que notamment un tronçon de hourdis, l'élément de poutre s'étendant généralement suivant une direction longitudinale D, et il comprend
- une partie principale s'étendant suivant la direction longitudinale D et présentant une section transversale constante sensiblement en forme de C, définissant deux tronçons sensiblement rectilignes et parallèles reliés entre eux par un tronçon incurvé ; les extrémités libres des tronçons rectilignes définissant entre eux une première ouverture, en regard de la surface intérieure du tronçon incurvé ; une deuxième et ue troisième ouvertures étant formées, aux extrémités de l'élément de poutre, entre les tronçons rectilignes et le tronçon incurvé
- une paroi de support sensiblement rectiligne, s'étendant suivant la direction longitudinale D et sensiblement dans le même plan que l'un des tronçons rectilignes, du côté opposé à son extrémité libre, ladite paroi de support étant attenante à la partie principale sur une partie au moins de la surface extérieure du tronçon incurvé
la paroi de support ayant pour fonction de supporter latéralement l'élément de structure rigide pendant la construction de l'ouvrage en béton et une fois que celui-ci est monté.
- une partie principale s'étendant suivant la direction longitudinale D et présentant une section transversale constante sensiblement en forme de C, définissant deux tronçons sensiblement rectilignes et parallèles reliés entre eux par un tronçon incurvé ; les extrémités libres des tronçons rectilignes définissant entre eux une première ouverture, en regard de la surface intérieure du tronçon incurvé ; une deuxième et ue troisième ouvertures étant formées, aux extrémités de l'élément de poutre, entre les tronçons rectilignes et le tronçon incurvé
- une paroi de support sensiblement rectiligne, s'étendant suivant la direction longitudinale D et sensiblement dans le même plan que l'un des tronçons rectilignes, du côté opposé à son extrémité libre, ladite paroi de support étant attenante à la partie principale sur une partie au moins de la surface extérieure du tronçon incurvé
la paroi de support ayant pour fonction de supporter latéralement l'élément de structure rigide pendant la construction de l'ouvrage en béton et une fois que celui-ci est monté.
Plusieurs éléments de poutre du type précité sont associés rigidement les uns aux autres, bout à bout, suivant la direction longitudinale D, pour former une poutre.
L'invention concerne également un pont comportant
- deux poutres disposées sensiblement parallèlement mais éloignées l'une de l'autre, avec les parois de support d'une poutre disposées en partie inférieure et dirigées vers celles de l'autre poutre, les poutres étant soutenues de part et d'autre par au moins deux culées ; et
- s'étendant transversalement et entre les poutres, une pluralité d'éléments de structure rigide préfabriqués, juxtaposés les uns à la suite des autres et supportés latéralement par les parois de support des deux poutres.
- deux poutres disposées sensiblement parallèlement mais éloignées l'une de l'autre, avec les parois de support d'une poutre disposées en partie inférieure et dirigées vers celles de l'autre poutre, les poutres étant soutenues de part et d'autre par au moins deux culées ; et
- s'étendant transversalement et entre les poutres, une pluralité d'éléments de structure rigide préfabriqués, juxtaposés les uns à la suite des autres et supportés latéralement par les parois de support des deux poutres.
Les éléments de structure sont des tronçons de hourdis en béton comportant une plate-forme et deux parois formant pieds sensiblement perpendiculaires à la plateforme et attenants respectivement à deux chants opposés de la plate-forme, les parois formant pieds s'étendant sensiblement parallèlement et reposant sur les parois de support des poutres.
Enfin, l'invention concerne un procédé de réalisation du pont précité, au-dessus d'une voie.
Ce procédé est caractérisé par les étapes successives suivantes
- on réalise des culées de part et d'autre de la voie
- on juxtapose, les uns à la suite des autres, des éléments de poutre préfabriqués entre les deux culées suivant la direction longitudinale D, de manière à former deux poutres sensiblement parallèles ; les parois de support d'une poutre étant dirigées vers celles de l'autre poutre
- on précontraint les poutres de manière à assembler rigidement les éléments de poutre les uns aux autres
- on pose, les uns à la suite des autres, des éléments de structure, ou tronçons de hourdis, préfabriqués, transversalement et entre les poutres, de manière qu'ils reposent latéralement sur les parois de support des poutres
- on assemble rigidement les éléments de structure les uns aux autres ainsi qu'aux poutres ; et
- on associe l'ensemble poutres-hourdis.
- on réalise des culées de part et d'autre de la voie
- on juxtapose, les uns à la suite des autres, des éléments de poutre préfabriqués entre les deux culées suivant la direction longitudinale D, de manière à former deux poutres sensiblement parallèles ; les parois de support d'une poutre étant dirigées vers celles de l'autre poutre
- on précontraint les poutres de manière à assembler rigidement les éléments de poutre les uns aux autres
- on pose, les uns à la suite des autres, des éléments de structure, ou tronçons de hourdis, préfabriqués, transversalement et entre les poutres, de manière qu'ils reposent latéralement sur les parois de support des poutres
- on assemble rigidement les éléments de structure les uns aux autres ainsi qu'aux poutres ; et
- on associe l'ensemble poutres-hourdis.
Pour un pont dont chaque poutre comporte plus de deux éléments de poutre, préalablement à la pose de ces derniers,
- on pose au moins une paire d'étaiements sur la largeur de la voie, les étaiements étant sensiblement alignés de manière à former deux lignes sensiblement parallèles
chaque élément de poutre s'étendant entre une culée et l'étaiement le plus proche ou entre deux étaiements voisins.
- on pose au moins une paire d'étaiements sur la largeur de la voie, les étaiements étant sensiblement alignés de manière à former deux lignes sensiblement parallèles
chaque élément de poutre s'étendant entre une culée et l'étaiement le plus proche ou entre deux étaiements voisins.
On peut également prévoir de poser au moins une paire de piliers alignés avec les étaiements, suivant la portée du pont.
En outre, préalablement à la pose des tronçons de hourdis, on retire les étaiements.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront décrits dans la description qui suit, en référence aux figures données à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 représente une vue en perspective d'un élément de poutre intermédiaire de l'invention.
La figure 2 représente une vue en perspective d'un élément de poutre d'extrémité.
La figure 3 représente une vue en perspective de deux tronçons de hourdis associés à un élément de poutre.
La figure 4 représente une vue partielle en coupe transversale d'un tronçon de hourdis associé à un élément de poutre.
La figure 5 représente une vue partielle en coupe transversale de deux tronçons de hourdis associés l'un à l'autre.
La figure 6 représente une vue en coupe transversale partielle d'un élément de poutre monté sur un pilier et supportant un tronçon de hourdis.
La figure 7 représente une vue en perspective selon la ligne VII de la figure 3.
La figure 8 représente une vue en coupe transversale partielle d'un élément de poutre associé à un tronçon de hourdis, montrant un mode de réalisation d'un élément de fermeture.
La figure 9 représente une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un tronçon de hourdis montrant son armature.
La figure 10 représente une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un élément de poutre, montrant son armature.
La figure 11 représente d'une part une vue en coupe longitudinale d'un pont réalisé et d'autre part une vue de côté d'un pont en cours de réalisation.
La figure 12 représente une vue en perpective d'un pont de l'invention.
La figure 13 représente une vue de dessus d'un pont suivant un mode de réalisation particulier.
Le pont 1, représenté sur les figures 11 et 12, comporte deux poutres 2, supportant entre elles un hourdis 3.
Les deux poutres 2 s'étendent sensiblement parallèlement l'une à l'autre, suivant une direction longitudinale D, et de manière écartée.
Chaque poutre 2 comprend une pluralité d'éléments de poutres 4a, 4b mis bout à bout les uns après les autres.
Ces éléments de poutre 4a, 4b sont préfabriqués puis assemblés sur le chantier.
Il sont réalisés en béton haute performance de résistance caractéristique à vingt huit jours, de 80 Mpa par exemple.
Comme représenté sur les figures 1 et 2, chaque élément de poutre 4a, 4b comporte une partie principale 5, s'étendant suivant la direction longitudinale D et présentant une section transversale constante sensiblement en forme de C.
La partie principale 5 est définie par deux tronçons sensiblement rectilignes, respectivement inférieur 6a et supérieur 6b, sensiblement parallèles, et formant les branches du C.
Les deux tronçons rectilignes 6a, 6b sont reliés entre eux par un tronçon incurvé 7, formant le creux du C.
Les tronçons 6a, 6b et 7 s'étendent suivant la direction longitudinale D.
La surface extérieure 7b -c'est-à-dire du côté opposé au creux du C- du tronçon incurvé 7 comprend, en section transversale, deux segments 7c, 7d, formant entre eux un angle de l'ordre de 1500 (figures 1 et 4).
Le segment 7d est sensiblement perpendiculaire et attenant au tronçon inférieur 6a tandis que le segment 7c est incliné vers l'extrémité 6c du tronçon supérieur 6b.
En outre, la surface intérieure 7a du tronçon incurvé 7 comporte trois segments 7e, 7f, 7g, formant entre eux respectivement un angle de l'ordre de 1500.
Le segment 7f est sensiblement parallèle et en regard du segment 7d, le segment 7e est sensiblement parallèle et en regard du segment 7c et le segment 7g est incliné vers l'extrémité libre 6c du tronçon inférieur 6a et attenant à ce dernier.
Une première ouverture 8 est définie suivant la direction longitudinale D par les extrémités libres 6c des tronçons rectilignes 6a, 6b.
Cette première ouverture 8 est placée en regard de la surface intérieure 7a du tronçon incurvé 7.
En outre, une deuxième et une troisième ouvertures 9a, 9b sont définies aux extrémités de l'élément de poutre 4a, 4b et délimitées par les tronçons rectilignes 6a, 6b et le tronçon incurvé 7.
L'élément de poutre 4a, 4b comporte également une paroi de support 10 sensiblement rectiligne et s'étendant suivant la direction longitudinale D.
La paroi de support 10 s'étend sensiblement dans le même plan que le tronçon inférieur 6a, du côté opposé à son extrémité libre 6c.
D'une manière générale, la paroi de support 10 est attenante à la surface extérieure 7b du tronçon incurvé, sensiblement sur toute sa longueur -comptée suivant la direction longitudinale D-.
On peut en outre prévoir que la paroi de support 10 soit discontinue, ou qu'elle ne s'étende que sur une partie de la longueur, comme représenté à la figure 2.
Les éléments de poutre 4a, placés aux extrémités de la poutre montée 2, et représentés à la figure 2, que l'on appellera dans la suite du texte éléments de poutre d'extrémité, sont remplis de béton armé entre les tronçons rectilignes 6a, 6b et le tronçon incurvé 7, de manière que les première, deuxième et troisième ouvertures 8, 9a, 9b soient obturées.
La face venant obturer la première ouverture 8 est référencée en 11, et les faces venant obturer les deuxième et troisième ouvertures 9a, 9b sont référencées respectivement en 12a et 12b.
La face 11 s'étend ainsi sensiblement perpendiculairement aux tronçons rectilignes 6a, 6b, vers leurs extrémités 6c et en regard de la surface intérieure 7a du tronçon incurvé 7.
Les faces 12a, 12b s'étendent en outre sensiblement perpendiculairement aux tronçons rectilignes 6a, 6b et transversalement au tronçon incurvé 7.
Ainsi, les éléments de poutre d'extrémité 4a forment un caisson monolithe, fermé et plein.
Par ailleurs, pour ces éléments de poutre d'extrémité 4a, la paroi de support 10 ne s'étend que sur une partie de la longueur de la partie principale 5.
Dans la description qui suit, les éléments de poutre disposés entre les éléments de poutre d'extrémité 4a seront appelés éléments de poutre intermédiaires 4b, représentés à la figure 1.
La forme en C de ces éléments de poutre 4b permet d'obtenir une grande inertie de flexion et une faible inertie de torsion, notamment du fait que le centre de torsion de l'élément de poutre 4b est situé à l'extérieur de l'élément de poutre, côté hourdis 3.
Les éléments de poutre, notamment les éléments de poutre intermédiaires 4b, comportent au moins une cloison 13 s'étendant sensiblement perpendiculairement et entre les tronçons rectilignes 6a, 6b, et de manière transverse au tronçon incliné 7.
Dans le mode de réalisation représenté, les cloisons 13 s'étendent sensiblement parallèlement aux faces 12a, 12b, lorsque la poutre 2 est montée.
Plus précisément, les chants délimitant la cloison 13 présentent une forme sensiblement complémentaire à la surface intérieure de la partie principale 5, au moins du côté des tronçons rectilignes 6a, 6b et du tronçon incurvé 7.
En outre, du côté de la première ouverture 8, les chants de la cloison 13 forment sensiblement un V, dont la concavité est dirigée vers la première ouverture 8.
Les cloisons 13 ont pour fonction de guider des câbles de précontrainte des éléments de poutre 4b et d'ancrer les aciers passifs ou les câbles de jonction avec le hourdis 3.
Comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 4, les cloisons 13 comportent trois orifices 14a, 14b, 14c, d'axe sensiblement parallèle à la direction longitudinale D.
Les orifices 14a, 14b sont alignés sensiblement parallèlement au tronçon inférieur 6a, l'orifice 14a étant disposé vers la première ouverture 8, et l'orifice 14b vers le tronçon incurvé 7.
En outre, l'orifice 14c est disposé vers le tronçon incurvé 7, sensiblement en partie médiane de la partie principale 5, et plus précisément, vers le segment 7f et à proximité de l'angle formé par ce dernier et le segment 7e.
Les orifices 14a, 14b, 14c sont destinés à recevoir des câbles (non représentés) de précontrainte des éléments de poutre 4a, 4b permettant leur assemblage les uns aux autres.
Ces câbles sont composés par exemple de 19 à 37 torons de 15 millimètres de diamètre nominal.
Ils sont placés dans une gaine en polyéthylène à haute densité continue, d'une extrémité à l'autre de la poutre 2, et injectée au coulis de ciment.
Il est entendu que les cloisons 13 peuvent comporter plus de trois orifices 14a, 14b, 14c.
D'une manière générale, le centre de pression global des câbles est placé plus bas que le centre de gravité de la partie principale 5.
Il est également possible d'utiliser les cloisons 13 comme déviateurs des câbles afin de leur donner un tracé légèrement ondulé.
La face 12b des éléments de poutre d'extrémité 4a qui est destinée à venir en regard de l'élément de poutre intermédiaire 4b adjacent- comporte également des orifices 14a, 14b, 14c, placés sensiblement en regard des orifices des cloisons 13 lorsque la poutre 2 est montée (voir figure 2).
Les câbles s'étendent sensiblement dans la direction longitudinale D et sont ancrés dans les faces 12a des éléments de poutre d'extrémité 4a, qui sont disposées du côté opposé à l'élément de poutre intermédiaire 4b adjacent.
Une cavité 15, visible à la figure 4, est ménagée dans chaque cloison 13, du côté de l'ouverture 8, transversalement à la direction longitudinale D.
La cavité 15 est adaptée à recevoir des câbles de précontrainte C, permettant la jonction avec le hourdis 3.
Les éléments de poutre 4a, 4b sont réalisés en béton haute performance et peuvent être armés comme représenté à la figure 10.
Des éléments de ferraillage 16 sont ainsi présents dans chaque tronçon 6a, 6b, 7, la paroi de support 10 et les cloisons 13, et s'étendent sensiblement parallèlement aux surfaces intérieure et extérieure de ces tronçons.
Nous ne détaillerons ici pas plus la structure et la forme des éléments de ferraillage 16 qui sont conventionnels.
Comme représenté à la figure 8, on peut prévoir de faire passer une goulotte 17 dans les éléments de poutre 4a, 4b, pour l'évacuation des eaux dans la partie principale 5.
En outre, on peut envisager de placer, entre les tronçons rectilignes 6a, 6b, des supports 18 pour des câbles supplémentaires, par exemple électriques, ou des tuyauteries.
Dans le mode de réalisation de la figure 8, un support 18 est fixé à la cloison 13 du côté de l'ouverture 8.
Dans ce même mode de réalisation, les cloisons 13 comportent deux trous 14e d'axe sensiblement parallèle à la direction D, disposés à proximité du tronçon supérieur 6b et permettant le passage de câbles électriques, par exemple de concessionnaires.
Il est entendu que le nombre de trous 14e est fonction des besoins.
La première ouverture 8 des éléments de poutre intermédiaires 4b peut être obturée par un élément de fermeture amovible 19.
Cet élément de fermeture 19, visible sur les figures 6 et 8, peut présenter différentes formes et apporter un effet esthétique aux poutres 2.
La forme et le matériau constitutifs de cet élément de fermeture 19 peuvent être adaptés aux exigences particulières du cahier des charges.
Dans le mode de réalisation de la figure 8, l'élément de fermeture 19 est métallique, plus précisément en tôle laquée, et est fixé et articulé d'une part, sur l'extrémité 6c du tronçon inférieur 6a et fixé d'autre part, de manière amovible, sur l'extrémité 6c du tronçon supérieur 6b au moyen de boulons par exemple.
Il présente, en section transversale, sensiblement une forme de V aplati, dont la concavité est tournée vers l'intérieur de la partie principale 5.
En outre, on prévoit un faible espace en partie inférieure, pour assurer la ventilation de l'intérieur de la poutre 2 et éventuellement l'évacuation des eaux.
Dans le mode de réalisation de la figure 8, un réceptacle l9c, s'étendant suivant la direction longitudinale D, est fixé d'une part à la cloison 13 et d'autre part à l'élément de fermeture 19, de manière sensiblement adjacente au tronçon inférieur 6a.
Ce réceptacle 19c, ouvert en partie supérieure c'est-à-dire vers le tronçon supérieur 6b- a pour fonction de recevoir les eaux en provenance de la goulotte 17.
Dans le mode de réalisation de la figure 6, l'élément de fermeture 19 est réalisé en béton.
On peut en outre prévoir, dans ce mode de réalisation, de fixer un joint d'étanchéité entre l'extrémité 6c du tronçon supérieur 6b et la partie supérieure 19b de l'élément de fermeture 19.
Les éléments de poutre d'extrémité 4a peuvent également comporter un élément de fermeture 19 venant en regard de la face 11.
Suivant un mode de réalisation particulier, les éléments de poutre intermédiaires 4b présentent une longueur -comptée suivant la direction longitudinale- de l'ordre de 12,5 mètres et la paroi de support 10 présente une largeur -comptée perpendiculairement à la direction longitudinale D- de l'ordre de 20 cm.
En outre, suivant ce mode de réalisation, les éléments de poutre d'extrémité 4a présentent une longueur comptée suivant la direction longitudinale D- de l'ordre de 2,5 mètres.
Les éléments de poutre 4a, 4b sont juxtaposés bout à bout, avec leur paroi de support 10 accolée et dirigée dans la même direction, perpendiculaire à la direction longitudinale D, les éléments de poutre d'extrémité 4a formant les extrémités de la poutre 2 ainsi montée.
Les éléments de poutre d'extrémité 4a ont pour fonction d'assurer l'ancrage et la diffusion de la précontrainte et servent de muret en retour pour la retenue des terres au droit de la culée du pont 1.
Les éléments de poutre 4a, 4b sont reliés entre eux par un joint injecté de faible épaisseur, de l'ordre de 3 cm, la transmission de l'effort tranchant étant assurée par des clés en creux, non représentées, en vis-à-vis dans des pièces préfabriquées et injectées en même temps que le joint.
Le hourdis 3 comporte une pluralité de tronçons de hourdis 20 juxtaposés les uns à la suite des autres et supportés latéralement par les parois de support 10 de deux poutres 2 parallèles.
Les tronçons de hourdis 20 sont réalisés en béton précontraint et armé.
En référence aux figures 3 et 7, ils comportent une plate-forme 21 présentant en élévation sensiblement une forme rectangulaire.
Cette plate-forme 21 est délimitée par deux petits chants 21a, correspondant aux petits côtés du rectangle et deux grands chants 2lb, correspondant aux grands côtés du rectangle et s'étendant suivant une direction D'.
Ces chants 21a, 21b délimitent ainsi deux faces sensiblement parallèles, respectivement supérieure 21c et inférieure 2ld.
Deux parois formant pied 22 sont attenantes respectivement aux petits chants 21a et s'étendent sensiblement perpendiculairement à la plate-forme 21.
En outre, deux parois de résistance 23 sont attenantes respectivement aux grands chants 21b, de manière décalée par rapport à la face extérieure 21c de la plateforme 21, et s'étendant perpendiculairement à la plateforme 21 et aux parois formant pied 22.
Un espace intérieur 20a est ainsi formé entre la face intérieure 21d, les parois formant pied 22 et les parois de résistance 23.
En outre, du fait du décalage des parois de résistance 23, deux rainures 23a sont formées respectivement à chaque intersection de la plate-forme 21 et des parois de résistance 23, du côté de leur surface extérieure.
Plus précisément, les rainures 23a sont formées par un grand chant 21b et le chant supérieur 23b de la paroi de résistance 23 attenante, qui est sensiblement incliné.
Les parois formant pied 22 et les parois de résistance 23 sont disposées de sorte que les parois de résistance 23 fassent saillie par rapport aux parois formant pied 22 du côté opposé à la face supérieure 21c de plate-forme 21, comme cela est bien visible à la figure 7.
Les parois formant pied 22 et les parois de résistance 23 présentent une hauteur -comptée perpendiculairement et à partir de la face 21d de la plateforme 21- de l'ordre de 0,35 et 0,55 mètre, respectivement.
Les tronçons de hourdis 20 sont monoblocs.
Les parois formant pied 22 sont destinées à reposer d'une part sur les parois de support 10 des poutres 2, par l'intermédiaire d'une bande d'appui en caoutchouc synthétique thermoplastique de 5 mm d'épaisseur par exemple, et d'autre part contre la surface extérieure 7b des tronçons incurvés 7.
La bande d'appui, non représentée, permet d'assurer un contact uniforme des parois formant pied 22, en assurant de par sa déformabilité, les tolérances de fabrication des parois formant pied 22 et des éléments de poutre 4a, 4b.
En outre, les parois de résistance 23 sont destinées à venir en butée, par leur extrémité libre 23c, contre la face verticale 10a, sensiblement parallèle au segment 7d, des parois de support 10.
Les tronçons de hourdis 20 sont attenants les uns aux autres par leur paroi de résistance 23, qui ont pour fonction notamment la résistance en flexion du tronçon de hourdis.
La figure 9 représente un mode de réalisation d'armature d'un tronçon de hourdis 1.
De même que pour les éléments de poutre 4a, 4b, des éléments de ferraillage 16 sont présents dans la plateforme 21, les parois formant pied 22 et les parois de résistance 23 et s'étendent sensiblement parallèlement aux surfaces intérieure et extérieure de ces dernières.
De même, la structure et la forme des éléments de ferraillage 16 sont conventionnels.
Lorsque le pont 1 est monté, les tronçons de hourdis 20 reposent de part et d'autre, par leurs parois formant pied 22, sur les parois de support 10 de chaque poutre 2, les parois de résistance 23 s'étendant sensiblement transversalement auxdites parois de support 10.
Pour l'association rigide des tronçons de hourdis 20 entre eux, du béton est coulé dans les rainures 23a en regard de deux tronçons de hourdis 20 adjacents, comme représenté à la figure 5.
Le béton coulé forme ainsi une bande de jonction 24 entre deux tronçons de hourdis 20 adjacents. Elle est réalisée par exemple sur une largeur -comptée suivant la direction longitudinale D- de 0, 45 m environ et une épaisseur -comptée perpendiculairement aux directions D et
D'- variable de 16 cm à 21 cm.
D'- variable de 16 cm à 21 cm.
Cette bande de jonction 24 est armée par exemple par des petits cadres de liaison 24a, en acier à haute adhérence d'un diamètre de l'ordre de 12 mm, qui assurent la continuité des armatures longitudinales inférieures et supérieures (voir figure 9).
Dans le cas où le pont présente une petite largeur -comptée suivant la direction D'-, ne dépassant pas par exemple 12 ou 13 mètres, les parois de résistance 23 sont précontraintes lors de la préfabrication, par des torons adhérents tendus avant coulage du béton.
Le nombre de torons est fonction de la longueur comptée suivant la direction D'- des parois de résistance 23. Il peut varier de 4 torons de 15 mm de diamètre nominal, pour des longueurs de 9 m environ, jusqu'à 8 torons de 15 mm de diamètre nominal.
Dans le présent cas, la fixation rigide entre les éléments de poutre 4a, 4b et les tronçons de hourdis 20, est assurée par une liaison en béton armé.
Dans le cas où le pont présente une grande largeur, par exemple supérieure à 13 mètres, les tronçons de hourdis 20 sont préfabriqués en béton armé avec une gaine de précontrainte dans les parois de résistance 23.
En outre, dans le cas présent, après pose des poutres 2 et hourdis 3, des câbles C sont tendus entre les poutres suivant sensiblement la direction D', de manière à passer, par exemple, par les parois formant pied 22 puis les parois de résistance 23 des tronçons de hourdis, afin d'assurer simultanément la liaison entre les poutres 2 et le hourdis 3 et la résistance à la flexion (voir figure 4).
Les câbles sont composés, par exemple, de quatre à sept torons de 15 mm de diamètre nominal.
Dans les deux cas précités, les parois de résistance 23 des tronçons de hourdis 20, qui sont situées aux extrémités du hourdis 3, et donc du pont 1, sont munies d'une précontrainte complémentaire, une fois le hourdis 3 réalise.
Cette précontrainte est réalisée à l'aide de deux câbles composés par exemple de 7 torons de 15 mm de diamètre nominal, et s'étendant suivant la direction D'.
Nous décrivons maintenant un mode de réalisation du procédé de réalisation du pont de l'invention, au-dessus d'une voie V.
Dans un premier temps, on réalise des culées 25 de structure classique et en béton armé, sur les bords B de la voie V.
On dispose ensuite sur la largeur de la voie V au moins une paire d'étaiements 26.
On pose également au moins une paire de piliers 27, par exemple de forme hexagonale allongée (voir figures 6 et 12).
Il est entendu que le nombre d'étaiements 26 et de piliers 27 est fonction de la largeur de la voie V et donc des dimensions du pont à réaliser.
Pour un pont de petite portée, on peut envisager de ne pas poser de piliers 27.
Les piliers 27 et étaiements 26 sont disposés de sorte qu'ils soient alignés de manière à former deux lignes sensiblement parallèles.
Puis, on juxtapose les uns à la suite des autres, des éléments de poutre préfabriqués 4a, 4b, entre les deux culées 25, de manière à former deux poutres 2 sensiblement parallèles, reposant chacune sur une ligne d'étaiements 26.
Les premiers et derniers éléments de poutre posés, sont des éléments de poutre d'extrémité 4a qui reposent entre une culée 25 et l'étaiement 26 le plus proche.
Chaque élément de poutre intermédiaire 4b est ainsi posé entre et sur deux étaiements voisins 26 d'une même ligne.
Pour un pont dont les poutres 2 comportent chacune un élément de poutre intermédiaire 4b et deux éléments de poutre d'extrémité 4a, on peut envisager de placer deux paires d'étaiements 26.
Des socles d'appui 27a sont disposés entre les éléments de poutre 4b et la surface de réception des piliers 27 ou des culées 25.
Les éléments de poutre d'une même ligne 4a, 4b sont en outre disposés de sorte que les parois de support 10 des deux poutres 2 soient plus bas que les tronçons supérieurs -c'est-à-dire plus proche de la surface de la voie- et dirigées les unes vers les autres.
Ainsi, les creux des C de chaque poutre 2 sont opposés l'un à l'autre.
Dans un premier mode de mise en oeuvre, les étaiements 26 d'une même ligne sont écartés de telle sorte que la jonction de deux éléments de poutres adjacents est placée au niveau de la surface de réception de chaque étaiement 26.
Ce mode de réalisation peut avoir comme inconvénient le fait que le passage sur la voie V entre deux étaiements 26 est limité à la longueur de l'élément de poutre 4b diminuée de la largeur de l'étaiement 26 et de l'encombrement des dispositifs de protection liés à la circulation.
En outre, dans un deuxième mode de mise en oeuvre, représenté à la figure 11 (partie droite), l'écartement des étaiements 26 d'une même ligne est tel que la jonction des éléments de poutres adjacents n'est pas placée au droit de la surface de réception de chaque étaiement 26.
Aussi, pour maintenir l'élément de poutre 4b placé entre deux paires d'étaiements 26, des éléments de maintien provisoire 26a sont placés au droit des jonctions dudit élément de poutre avec les éléments de poutre adjacents.
Le passage sur la voie V peut ainsi être élargi.
Pour maintenir l'écartement entre les deux poutres 2 et les contreventer, on pose, transversalement à cellesci, des entretoises provisoires 28.
Une fois que les éléments de poutre 4a, 4b sont posés et forment deux poutres 2, on précontraint les poutres 2, au moyen de câbles passant par les orifices 14a, 14b, 14c, de manière à assembler rigidement les éléments de poutre 4a, 4b d'une même poutre 2 les uns aux autres.
On retire ensuite les étaiements 26 et, le cas échéant, les éléments de maintien 26a.
Puis, transversalement et entre les poutres 2, on pose les uns à la suite des autres les tronçons de hourdis 20 préfabriqués, de manière que leurs parois formant pied 22 reposent sur les parois de support 10 des poutres 2.
On assemble alors rigide
Une fois la structure générale du pont réalisée, on étanche le hourdis 3 (l'étanchéité est illustrée en 29 à la figure 8).
Puis on ajoute des éléments de superstructure tels que par exemple une goulotte 17 et des barrières de protection 30 dont les poteaux sont ancrés sur une longrine 31 filante au droit des parois formant pied 22 des tronçons de hourdis 20.
La longrine 31 est fixée rigidement à la poutre 2 et étanchée par un joint longitudinal hydrogonflant collé sur toute la longueur -suivant la direction D- de la poutre 2.
Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, le pont 1 s'étend sensiblement perpendiculairement aux bords B de la voie V.
On peut en outre envisager, comme représenté à la figure 13, que le pont 1 s'étende de manière inclinée par rapport aux bords B de la voie V.
Dans ce cas, les piliers 27 et étaiements 26 d'une même paire -lorsque leur présence est nécessaire- restent sensiblement alignés parallèlement aux bords B de la voie
V.
V.
En outre, la direction générale D' des tronçons de hourdis 20 reste également sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale D des poutres 2, qui est inclinée d'un angle S différent de 900 par rapport aux bords B.
Au niveau des bords B de la voie V, deux cas, représentés respectivement en partie supérieure et en partie inférieure de la figure 13, peuvent se présenter.
Dans le premier cas (partie supérieure de la figure 13), le tronçon de hourdis 20', placé à l'extrémité du pont 1, c'est-à-dire au droit de la culée 25, présente une forme sensiblement identique aux autres tronçons de hourdis 20 et s'étend sensiblement perpendiculairement aux poutres 2, et donc de manière inclinée par rapport aux bords B.
En outre, dans le second cas (partie inférieure de la figure 13), les tronçons de hourdis 20'', disposés vers l'extrémité du pont 1, c'est-à-dire au droit de la culée 25, sont tronqués et s'étendent généralement sensiblement perpendiculairement aux poutres 2, de manière que l'extrémité libre 23' du hourdis 3 s'étende sensiblement parallèlement aux bords B.
Sur cette extrémité 23', est encastrée une nervure bétonnée sur place et précontrainte comme vue précédemment.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits.
Claims (21)
1. Elément de poutre pour ouvrage en béton, tel que notamment un pont, destiné à supporter un élément de structure rigide, tel que notamment un tronçon de hourdis (20), l'élément de poutre (4a, 4b) s'étendant généralement suivant une direction longitudinale D, caractérisé en ce qu'il comprend
- une partie principale (5) s'étendant suivant la direction longitudinale D et présentant une section transversale constante sensiblement en forme de C, définissant deux tronçons (6a, 6b) sensiblement rectilignes et parallèles reliés entre eux par un tronçon incurvé (7) les extrémités libres (6c) des tronçons rectilignes (6a, 6b) définissant entre eux une première ouverture (8), en regard de la surface intérieure du tronçon incurvé (7) une deuxième et une troisième ouvertures (9a, 9b) étant formées, aux extrémités de l'élément de poutre (4a, 4b), entre les tronçons rectilignes et le tronçon incurvé (7)
- une paroi de support (10) sensiblement rectiligne, s'étendant suivant la direction longitudinale D et sensiblement dans le même plan que l'un des tronçons rectilignes (6a, 6b), du côté opposé à son extrémité libre (6c), ladite paroi de support (10) étant attenante à la partie principale (5) sur une partie au moins de la surface extérieure (7b) du tronçon incurvé (7)
la paroi de support (10) ayant pour fonction de supporter latéralement l'élément de structure rigide (20) pendant la construction de l'ouvrage en béton et une fois que celui-ci est monté.
2. Elément de poutre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé en béton haute performance.
3. Elément de poutre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est en béton armé.
4. Elément de poutre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément de fermeture (19) amovible, obturant sensiblement la première ouverture (8).
5. Elément de poutre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une cloison (13) s'étendant sensiblement perpendiculairement et entre les tronçons rectilignes (6a, 6b), de manière transverse au tronçon incliné (7) , et destinée à recevoir des câbles de précontrainte.
6. Elément de poutre selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ou les cloison(s) (13) comporte(nt) des moyens pour guider des câbles de précontrainte et, le cas échéant, ancrer des câbles de jonction avec l'élément de structure rigide.
7. Elément de poutre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est plein et monolithe, de manière que les première, deuxième et troisième ouvertures (8, 9a, 9b) soient obturées.
8. Poutre pour ouvrage en béton, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité d'éléments de poutre (4a, 4b) selon l'une des revendications 1 à 7, associés rigidement les uns aux autres bout à bout, suivant la direction longitudinale D.
9. Poutre selon la revendication 8, caractérisée en ce que les éléments de poutre (4a, 4b) sont associés entre eux par un joint injecté de faible épaisseur, par exemple de l'ordre de trois centimètres.
10. Poutre selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les éléments de poutre formant les extrémités de ladite poutre (2) sont des éléments de poutre (4a) selon la revendication 7.
11. Pont, caractérisé en ce qu'il comporte
- deux poutres (2) selon l'une des revendications 8 à 10, disposées sensiblement parallèlement mais éloignées l'une de l'autre, avec les parois de support (10) d'une poutre (2) disposées en partie inférieure et dirigées vers celles de l'autre poutre (2), les poutres étant soutenues de part et d'autre par au moins deux culées (2 5) ; et
- s'étendant transversalement et entre les poutres (2), une pluralité d'éléments de structure rigide préfabriqués, juxtaposés les uns à la suite des autres et supportés latéralement par les parois de support (10) des deux poutres (2).
12. Pont selon la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments de structure rigide (20) sont précontraints et armés.
13. Pont selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les éléments de structure rigide sont des tronçons de hourdis (20) en béton comportant une plateforme (21) et deux parois formant pieds (22) sensiblement perpendiculaires à la plate-forme (21) et attenants respectivement à deux chants opposés (21a) de la plateforme (21), les parois formant pieds (22) s'étendant sensiblement parallèlement et reposant sur les parois de support (10) des poutres (2).
14. Pont selon la revendication 13, caractérisé en ce que les tronçons de hourdis (20) comportent en outre des parois de résistance (23), attenantes à la plate-forme (21), et perpendiculaires à la plate-forme (21) et aux parois formant pied (22).
15. Pont selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque tronçon de hourdis (20) comporte deux rainures (23a) respectivement à chaque intersection de la plate-forme (21) et des parois de résistance (23), du côté de leur surface extérieure.
16. Pont selon la revendication 15, caractérisé en ce que les tronçons de hourdis (20) sont associés rigidement les uns aux autres par du béton coulé dans les rainures (23a) adjacentes.
17. Pont selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte des câbles (C) tendus entre les poutres (2) et passant par les tronçons de hourdis (20), et s'étendant sensiblement transversalement aux poutres (2).
18. Procédé de réalisation d'un pont selon l'une des revendications 11 à 17, au-dessus d'une voie (V), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives suivantes
- on réalise des culées (25) de part et d'autre de la voie
- on juxtapose, les uns à la suite des autres, des éléments de poutre (4a, 4b) préfabriqués, selon l'une des revendications 1 à 7, entre les deux culées (25) suivant la direction longitudinale D, de manière à former deux poutres (2) selon l'une des revendications 8 à 10, sensiblement parallèles ; les parois de support (10) d'une poutre (2) étant dirigées vers celles de l'autre poutre (2)
- on précontraint les poutres (2) de manière à assembler rigidement les éléments de poutre (4a, 4b) les uns aux autres ;
- on pose, les uns à la suite des autres, des éléments de structure, ou tronçons de hourdis (20), préfabriqués, transversalement et entre les poutres (2), de manière qu'ils reposent latéralement sur les parois de support (10) des poutres (2)
- on assemble rigidement les éléments de structure (20) les uns aux autres ainsi qu'aux poutres (2) ; et
- on associe l'ensemble poutres-hourdis.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que, préalablement à la pose des éléments de poutre (4a, 4b),
- on pose au moins une paire d'étaiements (26) sur la largeur de la voie, les étaiements (26) étant sensiblement alignés de manière à former deux lignes sensiblement parallèles
chaque élément de poutre (4a, 4b) s'étendant entre une culée (25) et l'étaiement (26) le plus proche ou entre deux étaiements (26) voisins.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que préalablement à la pose des éléments de poutre (4a, 4b), on pose au moins une paire de piliers (27), alignés avec les étaiements (26).
21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que, préalablement à la pose des tronçons de hourdis (20), on retire les étaiements (26).
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9613613A FR2755451B1 (fr) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | Nouveau procede de conception d'ouvrage en beton |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2755451A1 true FR2755451A1 (fr) | 1998-05-07 |
| FR2755451B1 FR2755451B1 (fr) | 1998-12-24 |
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| FR (1) | FR2755451B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2794996A1 (fr) * | 2011-12-19 | 2014-10-29 | FDN Construction BV | Pont préfabriqué |
| WO2020070346A1 (fr) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Estructuras Y Revestimientos Galicia, S.L. | Système modulaire longitudinal avec tabliers de ponts pour voies ferrées à deux voies et procédé de construction |
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| US5123777A (en) * | 1990-05-07 | 1992-06-23 | The Board Of Regents, University Of Nebraska | Construction elements |
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1996
- 1996-11-07 FR FR9613613A patent/FR2755451B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| FR2755451B1 (fr) | 1998-12-24 |
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