FR2807457A1 - Installation de correction de profil d'un ensemble constitue par un ouvrage d'art et un remblai - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation de correction de profil d'un ensemble constitué par un ouvrage d'art (10, 14, 16) et un remblai constituant une voie d'accès (12) à cet ouvrage pour compenser la modification de pente de la zone de raccordement entre l'ouvrage d'art et le remblai sous l'effet de l'utilisation dudit ensemble.L'installation comprend des moyens pour mesurer l'augmentation de la pente de ladite zone de raccordement et des moyens mécaniques commandables (24a, 24b, 24c) disposés dans ledit ouvrage d'art où dans ledit remblai pour corriger la position relative verticale dudit ouvrage et dudit remblai en fonction de ladite mesure.De préférence, les moyens mécaniques consistent en des structures étanches expansibles (24a, 24b, 24c) disposées dans le remblai (12).

Description

La présente invention a pour objet une installation de correction du profil d'un ensemble constitué par un ouvrage d'art et un remblai formant une voie d'accès à cet ouvrage.

De façon plus précise, l'invention concerne une installation qui permet d'eviter ou de compenser la modification du profil d'une voie d'accès à ouvrage d'art réalisé sur un remblai, ce profil s'altérant au fur et à mesure de l'usage de ladite voie d'accès.

zones de transition entre remblai d'accès et ouvrage d'art posent souvent des problèmes lorsque cet ensemble est réalisé en présence de couches compressives, notamment sous les remblais d'accès.

En effet, dans ces configurations, l'ouvrage d'art est en général réalisé sur des fondations profondes qui sont donc stables alors que le sol compressible sous les remblais formant la voie d'accès est sujet à des tassements plus ou moins importants en amplitude et dans le temps. se forme ainsi un tassement différentiel entre le remblai d'accès et l'ouvrage d'art proprement dit dans cette zone de transition. En l'absence de mesures particulières, ce tassement se traduirait par une dénivellation inacceptable pour l'exploitation de l'ouvrage.

Les exigences des exploitants d'ouvrage d'art deviennent de plus en plus sévères. En particulier, les trains à grande vitesse ont exigences en matière de tassement différentiel qu'il n'est souvent pas possible de garantir avec les techniques utilisées actuellement. En matière de circulation routière, les tassements différentiels constituent des sources incontestables d'accident.

Les figures annexées 1a et 1b illustrent ce problème. Sur la figure la, on a représenté un ouvrage d'art, par exemple un pont, référencé 0 constitué par une structure verticale 14 et un tablier 16. a également représenté la voie d'accès 12 réalisée sur un remblai 18, couche meuble 20 et une couche de fondation 22.

figure 1 b montre l'affaissement de la voie d'accès à la suite de l'utilisation de l'ouvrage d'art. Si l'on appelle dS la valeur de l'affaissement estimé compte tenu de la nature du remblai et du sol, on voit que l'affaissement se produit sur une longueur réduite L' dans la zone de raccordement A. La déclivité résultant de l'affaissement dS sur la longueur L' conduit à une déclivité de la voie d'accès qui est inacceptable. Une solution classique consiste à mettre en place dans le remblai dalles de transition en béton permettant de repartir le tassement différentiel sur une certaine longueur et ainsi de diminuer la déclivité. Toutefois, les dimensions de ces dalles sont dans la pratique limitées environ 5 à 6 mètres de longueur, car au-delà de cette longueur les sollicitations mécaniques appliquées aux plaques deviennent excessives et nécessiteraient des épaisseurs de plaque impossibles à mettre oeuvre. Cette solution a donc ses limites et, en cas terrain compressible, on atteint à intervalles plus ou moins réguliers la pente maximale acceptable.

Compte tenu des solutions envisagées actuellement, on est conduit à de fréquentes interventions d'entretien sur la zone d'accès à l'ouvrage d'art : des remises à niveau des rails ou la mise en place d'une nouvelle couche de revêtement routier. Outre leur coût direct, ces travaux d'entretien sur les voies ou sur les revêtements de route ont des répercutions importantes sur l'exploitation de l'ouvrage : arrêt du trafic durant la période d'entretien avec toutes les conséquences qui en découlent.

II existe donc un réel besoin de disposer d'une technique permettant de limiter l'effet de tassement relatif de la voie d'accès à l'ouvrage d'art qui soit d'une mise en oeuvre aisée au moment de la réalisation de l'ouvrage d'art ou après cette réalisation.

Un objet de la présente invention est de fournir une installation de correction de profil d'un ensemble constitué par un ouvrage d'art et un remblai constituant une voie d'accès à cet ouvrage qui permette effectivement de maintenir l'inclinaison de la voie d'accès à une valeur acceptable.

Pour atteindre ce but, selon l'invention, l'installation de correction de profil d'un ensemble constitué par un ouvrage d'art et un remblai constituant une voie d'accès à cet ouvrage pour compenser la modification de pente de la zone de raccordement entre l'ouvrage d'art et le remblai sous l'effet de l'utilisation dudit ensemble, est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour mesurer l'augmentation de la pente de ladite zone de raccordement; et des moyens mécaniques commandables disposes dans ledit ouvrage d'art où dans ledit remblai pour corriger la position relative verticale dudit ouvrage et dudit remblai dans la zone de raccordement en fonction de ladite mesure.

On comprend que, grâce à la mise en place moyens mécaniques dans l'ouvrage d'art ou dans le remblai au voisinage de la zone de transition, il est possible de compenser le déplacement vertical relatif de la voie d'accès et de l'ouvrage pour maintenir la pente de la voie d'accès dans des limites acceptables avec l'utilisation de l'ouvrage d'art.

Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, les moyens mécaniques commandables comprennent une pluralité de structures étanches expansibles disposées dans ledit remblai dans la zone de raccordement et des moyens pour injecter dans lesdites structures un fluide pour augmenter le volume desdites structures et compenser ainsi l'augmentation de la pente dudit remblai dans ladite zone de raccordement.

On comprend que, grâce à la mise en place dans le remblai de voie d'accès des structures étanches expansibles dans la zone de transition ou de raccordement, il est possible, en injectant un fluide tel qu'un coulis, d'augmenter périodiquement le volume des structures étanches expansibles pour compenser ainsi les effets successifs de tassement du sol constituant le remblai. De préférence, les éléments ou structures étanches déformables sont placés à une profondeur suffisante pour que la modification de leur volume n'entraîne pas de déformation localisée de la voie d'accès.

Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, ledit ouvrage comprend une partie formant une structure verticale et une partie formant un tablier horizontal et lesdits moyens mécaniques comprennent des organes de supportage réglables interposés entre l'extrémité supérieure de ladite structure verticale et ledit tablier et des moyens pour commander la diminution de la longueur verticale desdits organes de supportage.

On comprend que, dans ce deuxième mode de mise en oeuvre, le maintien d'une déclivité acceptable de la voie d'accès est obtenu non plus en agissant sur le tassement du remblai mais en provoquant périodiquement un abaissement contrôlé de l'ouvrage d'art lui- même afin de compenser le mouvement relatif entre le remblai constituant la voie d'accès et l'ouvrage d'art proprement dit.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles la figure 1a déjà décrite montre une partie d'un ouvrage d'art avec sa voie d'accès; la figure 1 b montre la déformation de la voie d'accès sous l'effet de l'utilisation de l'ouvrage d'art; la figure 2a montre un premier mode de mise en oeuvre de l'installation de compensation de tassement; la figure 2b est une vue de détail montrant un mode préféré de réalisation des structures étanches expansibles ; la figure 3 illustre la comparaison entre l'effet de tassement obtenu par la mise en oeuvre de l'invention l'effet de tassement dans les techniques antérieures ; la figure 4 montre une première variante du premier mode de réalisation de l'installation selon l'invention ; la figure 5 montre une deuxième variante du premier mode de réalisation de l'installation selon l'invention ; la figure 6a montre un deuxième mode de mise en oeuvre de l'installation selon l'invention ; la figure 6b montre la déformation relative au deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention par rapport techniques antérieures ; et la figure 7 montre un exemple réalisation de moyens permettant l'abaissement du tablier d'un ouvrage d'art par rapport à sa structure porteuse.

En se référant tout d'abord aux figures 2 et 3, on va décrire un premier mode de réalisation de l'installation de compensation de déclivité. Sur la figure 2a, on retrouve l'ouvrage d'art avec sa partie de fondation 14 et sont tablier 16 ainsi que le remblai constituant la voie d'accès 12 dans son état initial. Sur la figure, on retrouve également la couche de remblai 18, la couche de sol meuble 20 et couche de fondation 22 dans laquelle est ancrée la structure 14 de l'ouvrage d'art. Selon ce mode de réalisation, on enfouit dans la zone de remblai, à des intervalles réguliers, des structures etanches extensibles telles que 24a, 24b, 24c, 24d. Ces structures 24 sont régulièrement disposées à partir de l'ouvrage d'art et implantées à proximité du fond de la couche de remblai 18 dans les zones A et B.

Sur figure 2b, on a représenté plus en détail une structure étanche extensible 24. Celle-ci est constituée par une paroi extensible 26 dans laquelle débouche une tubulure 28 d'injection d'un fluide tel qu'un coulis. De préférence, la paroi 26 est réalisée à l'aide d'une feuille métallique, par exemple ondulée, pour permettre son expansion. On comprend qu'en injectant un coulis sous pression par la tubulaire 28 dans la structure 24, on obtient une expansion de celle-ci et un effet de soulèvement F de la partie du remblai disposée au-dessus de la structure 24. La présence des différentes structures expansibles 24 régulierement réparties permet pour une hauteur dS d'affaissement du remblai donnée, de répartir cet affaissement sur une longueur L correspondant aux zones A et B bien supérieure à la longueur L'. Ainsi, la déclivité résultante dans la zone de raccordement entre la voie d'accès et l'ouvrage peut être maintenue dans des valeurs acceptables.

L'installation complète comporte des moyens, non représentés, de mesure de la variation de la déclivité de la zone d'accès 12. Ces moyens de mesure sont connus en eux-même et ne seront donc pas décrites ici. Lorsque la déclivité atteint une valeur prédéterminée, on procède à l'injection de coulis dans les structures expansibles 24 afin d'obtenir l'effet de compensation déjà mentionné.

La figure 4 montre un deuxième mode de réalisation de l'installation. Dans ce mode de réalisation, on utilise des plaques 30 de longueur I, les différentes plaques 30 se recouvrant de préférence par un de leur bord 30a. Une structure expansible 24 est fixée sur la face inférieure 30b d'une plaque, de préférence en regard du bord 30a de recouvrement. Dans ce mode de réalisation, on obtient donc à l'aide de plaques discontinues 30, un effet présentant une continuité, selon la longueur de la voie d'accès, du fait qu'il est possible comme on l'a déjà expliqué d'augmenter le volume des structures expansibles 24 au fur et à mesure du tassement de la voie d'accès. La figure 5 représente un troisième mode de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle on retrouve les plaques 30 avec leurs structures expansibles étanches 24. Dans ce mode de réalisation, on prévoit de plus des plaques d'ancrage telles que 32 de dimensions réduites par rapport aux plaques de répartition 30, la structure expansible 24 étant interposée entre la face inférieure du bord de la plaque 30 et la face supérieure de la plaque d'ancrage 32. Grâce à la présence de là_ plaque d'ancrage 32, on améliore l'effet de relèvement de la voie d'accès vers le haut sous l'effet du gonflement de l'expansion des structures 24.

Sur la figure 6a, on â représenté un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel aucune disposition particulière n'est prévue en ce qui concerne la voie d'accès 12, les moyens de compensation de l'affaissement de la voie d'accès 12 étant prévus dans l'ouvrage d'art lui-même 16. Plus précisément, au moment de la construction de l'ouvrage d'art 10, on interpose des éléments mécaniques supportage à longueur modifiable 40 entre la fondation 14 de l'ouvrage d'art et la partie formant tablier 16 de celui-ci. Selon principe de ce deuxième mode de réalisation de l'invention, on compense l'affaissement progressif de la voie d'accès 12 par un abaissement correspondant du tablier 16 par rapport à sa fondation 14, ce qui permet comme on le comprend aisément d'éviter une déclivité inacceptable dans la zone de raccordement entre la voie d'accès et le tablier 16 de l'ouvrage d'art.

La figure 6b illustre l'effet produit par l'actionnement des éléments de supportage 40 à longueur variable. La courbe I montre la déclivité que l'on obtiendrait en l'absence des éléments mécaniques 40, la courbe II montre l'effet de déclivité limité obtenu grâce aux organes mécaniques 40.

Sur la figure 7, on a montré un exemple de réalisation du dispositif mécanique 40. Sur cette figure, on a fait apparaître une extrémité 16a du tablier de l'ouvrage d'art et l'extrémité supérieure 14a d'une fondation de cet ouvrage d'art. L'organe mécanique 40 est constitué essentiellement par une tige filetée de résistance mécanique suffisante 42 dont une extrémité 42a est solidaire du tablier 16 et dont l'autre extrémité 42b peut pénétrer librement dans un évidement 44 de la fondation 14a. Un écrou 46 coopère avec le filetage de la vis 42. La rotation de l'écrou 46 est rendue possible par l'interposition par exemple d'un palier à billes 48 solidaire de l'extrémité supérieure 14a de la fondation palier sur lequel repose l'écrou 46. L'écrou 46 est entraîné en rotation un moteur 48 en fonction de la diminution de longueur à obtenir.

La mise en rotation de l'écrou 46 est impossible ou très difficile à réaliser en raison de la charge que représente le tablier 16 de l'ouvrage d'art. C'est pourquoi, de préférence, l'organe mécanique 40 comprend également un vérin 52 qui est normalement au repos. Lorsqu'on veut modifier la position de l'écrou 46, on commande le vérin 52 pour que sa tige 54 provoque un soulèvement temporaire du tablier 16, ce qui supprime temporairement la charge appliquée à l'ensemble vis-écrou.

Claims (7)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Installation de correction de profil d'un ensemble constitué par un ouvrage d'art et un remblai constituant une voie d'accès cet ouvrage pour compenser la modification de pente de la zone de raccordement entre l'ouvrage d'art et le remblai sous l'effet de l'utilisation dudit ensemble, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour mesurer l'augmentation de la pente de ladite zone de raccordement<B>;</B> et des moyens mécaniques commandables disposés dans ledit ouvrage d'art où dans ledit remblai pour corriger la position relative verticale dudit ouvrage et dudit remblai en fonction de ladite mesure.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens mécaniques commandables comprennent une pluralité de structures étanches déformables disposées dans ledit remblai dans la zone de raccordement et des moyens pour injecter dans lesdites structures un fluide pour augmenter le volume desdites structures et compenser ainsi l'augmentation de la pente dudit remblai dans ladite zone raccordement.

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit fluide injecté est un coulis.

4. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que lesdites structures sont des enceintes métalliques paroi expansives.

5. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens mécaniques comportent en outre des plaques rigides de répartition enfouies dans le remblai, les plaques présentant un certain recouvrement, lesdites structures étanches déformables étant disposées au regard des zones de recouvrement.

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens mécaniques comportent en outre une pluralité de plaques d'ancrage de dimension plus réduite que les plaques de répartition, les structures étanches déformables étant disposées entre lesdites plaques de répartition et lesdites plaques d'ancrage.

7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ouvrage d'art comprend une partie formant une structure verticale et une partie formant un tablier horizontal et en ce que lesdits moyens mécaniques comprennent des moyens de supportage interposés entre l'extrémité supérieure de ladite structure verticale et ledit tablier et des moyens pour commander la longueur de la diminution verticale desdits organes de supportage.