FR3023867A1 - Voussoir special pour un revetement pour un tunnel, ensemble de tels voussoirs speciaux, revetement comprenant un tel ensemble et procede associe - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un voussoir spécial (10) pour un revêtement (20) dans un tunnel (30), le voussoir spécial (10) présentant : une face intérieure (11), destinée à être orientée vers l'intérieur du tunnel dans une position assemblée ; une face extérieure (12), opposée à la face intérieure (11) et destinée à être orientée vers l'extérieur du tunnel dans une position assemblée ; le voussoir spécial (10) étant délimité latéralement par des parois latérales (13) ledit voussoir spécial (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend une saignée (14) ouverte du côté de la face intérieure (11) et présentant deux extrémités (141, 142), chacune débouchant latéralement par rapport au voussoir spécial (10) au niveau des parois latérales (13), la saignée (14) étant délimitée par une paroi (15), de préférence métallique, présentant un espace intérieur (16) rempli d'un matériau de remplissage (17).

Description

VOUSSOIR SPECIAL POUR UN REVÊTEMENT POUR UN TUNNEL, ENSEMBLE DE TELS VOUSSOIRS SPECIAUX, REVETEMENT COMPRENANT UN TEL ENSEMBLE ET PROCÉDÉ ASSOCIÉ DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention concerne un élément préfabriqué tel qu'un voussoir spécial pour un revêtement dans un tunnel, ainsi qu'un ensemble de tels voussoirs spéciaux, un revêtement comprenant un tel ensemble de voussoirs et un procédé de construction d'une ouverture dans un tel revêtement de tunnel. [0002] L'invention trouve en particulier une application dans les voussoirs pour un revêtement dans un tunnel situés au niveau d'une jonction entre le tunnel et une galerie de liaison. De telles galeries de liaison sont généralement prévues pour permettre, en cas d'accident, d'évacuer des usagers d'un tunnel vers un autre tunnel. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0003] Des tunnels creusés dans les terrains meubles, notamment sous la nappe phréatique sont souvent creusés de nos jours à l'aide d'un tunnelier dit « fermé ». La machine, à savoir le tunnelier, assure plusieurs fonctions : d'une part celle de creuser, c'est-à-dire d'abattre du terrain et d'évacuer les déblais, par exemple par un marinage hydraulique, et d'autre part, celle de poser un revêtement de tunnel au fur et à mesure que ledit tunnelier avance tout en assurant une étanchéité. [0004] Le revêtement de ce type d'ouvrage est généralement formé d'anneaux circulaires positionnés les uns à la suite 30 des autres au fur et à mesure du creusement du tunnel. En outre, chacun de ces anneaux circulaires sont composés d'une pluralité de voussoirs. Un voussoir désigne un élément de construction préfabriqué, assemblé généralement par compression, pour former une structure. Dans le cas d'un tunnel, il s'agit généralement d'une structure en forme de portion de couronne qui, assemblés ensemble de manière concentrique, forment une structure telle qu'un anneau circulaire. Les voussoirs adaptés pour ce type d'ouvrage sont généralement en béton armé et d'une épaisseur variant de 25 à 70cm voire plus selon les projets. [0005] La construction de tunnels s'accompagne généralement de la construction de galeries de liaison et/ou d'escalier d'accès et/ou de niches. La distance séparant ces galeries de liaison, niches ou escaliers dépend de la finalité des tunnels. Cette longueur varie par exemple entre une centaine de mètres pour un tunnel routier, à plusieurs centaines de mètres pour un tunnel ferroviaire. [0006] Lorsque ces galeries de liaison, niches ou escaliers doivent être creusées, ce creusement nécessite généralement de percer le revêtement de voussoirs déjà mis en place par le tunnelier. Ce perçage ou découpe d'une ouverture présente l'inconvénient de fragiliser localement le revêtement. [0007] De plus, l'eau de la nappe phréatique et la poussée des terres exercent une pression sur le revêtement. Il est donc nécessaire de réaliser, préalablement à la découpe d'une ouverture, un confortement du tunnel pour renforcer mécaniquement ledit revêtement dans la zone où ladite ouverture sera percée. En d'autres termes, avant toute étape de découpe d'une ouverture dans les voussoirs, des dispositifs de confortement du revêtement doivent être installés au niveau de la zone où l'ouverture est prévue. [0008] De tels dispositifs de confortement peuvent être, par exemple, des cintres métalliques. Dans ce cas, ces cintres métalliques assurent un maintien du revêtement, à l'intérieur de celui-ci et le long de tout ou partie de son pourtour sensiblement circulaire, assurant de fait son renfort mécanique. [0009] D'autres dispositifs de confortement sont également connus. En effet, suite à l'évolution des systèmes de report de charge des anneaux de voussoirs découpés pour une ouverture vers des anneaux intacts, c'est-à-dire non découpés, le cintrage a diminué en taille pour une dimension de revêtement donnée. Des dispositifs de confortement en forme de «demi-lune» ont été conçus pour renforcer mécaniquement le revêtement localement au niveau de l'ouverture de manière plus simple a mettre en oeuvre et occultant moins le passage dans le tunnel. [0010] Néanmoins, de tels dispositifs de confortement sont conçus pour une utilisation provisoire. [0011] En effet, les efforts repris par le dispositif de confortement provisoire sont à transférer à la structure définitive formée par le revêtement du tunnel, celui de la galerie de liaison et une jonction, ceci avant de pouvoir démonter puis évacuer le dispositif de confortement provisoire. [0012] Pour cela, il est généralement connu de concevoir une structure définitive comprenant un portique en béton armé incorporé dans la géométrie d'un revêtement de la galerie de liaison. Les efforts issus des voussoirs du fait de la pression exercée sur le revêtement dans le tunnel sont ainsi repris, après que le dispositif de confortement a été enlevé, par des corbeaux en béton armé solidaires du portique. [0013] Une telle solution nécessite néanmoins d'excaver une surépaisseur au niveau dudit portique. [0014] Les solutions connues présentent donc les inconvénients de nécessiter des étapes de montage, de 5 démontage et de transports avant et après utilisation du dispositif de confortement provisoire, ce qui est long et couteux. Par ailleurs, l'excavation d'une surépaisseur au niveau du portique nécessite d'une part, de creuser un tunnel localement suffisamment grand pour y loger la surépaisseur du 10 portique et, d'autre part, l'utilisation d'une plus grande quantité de matériau constitutif dudit portique, ce qui est également couteux. [0015] Un autre inconvénient de l'art antérieur est que la construction d'une telle ouverture nécessite deux systèmes de 15 confortement distincts : - un premier confortement étant assuré par les dispositifs de confortement du voussoir au niveau de l'ouverture pendant une phase de travaux, tels que les cintres métalliques ou les dispositifs en forme de «demi- 20 lunes» ; - un second confortement étant assuré, pendant une phase de service du tunnel, par le portique. EXPOSE DE L'INVENTION [0016] Le dispositif décrit par la suite vise à remédier à 25 tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique et notamment à réaliser de manière simple et fiable un revêtement pour un tunnel qui puisse à la fois assurer le renfort au niveau d'une ouverture pendant une phase de travaux ainsi que pendant une phase de service du tunnel. [0017] A cet effet, l'invention a pour objet un voussoir spécial pour un revêtement d'un tunnel, le voussoir spécial présentant : - une face intérieure, destinée à être orientée 5 vers l'intérieur du tunnel dans une position assemblée ; - une face extérieure, opposée à la face intérieure et destinée à être orientée vers l'extérieur du tunnel dans une position assemblée ; Le voussoir spécial étant délimité latéralement par des 10 parois latérales, ledit voussoir spécial étant caractérisé en ce qu'il comprend une saignée ouverte du côté de la face intérieure et présentant deux extrémités, chacune débouchant latéralement par rapport au voussoir spécial au niveau des parois latérales, la saignée étant délimitée par une paroi, 15 de préférence métallique, présentant un espace intérieur rempli d'un matériau de remplissage. [0018] Un tel voussoir spécial permet ainsi de pouvoir insérer au moins une partie d'un cadre, de préférence métallique, dans la saignée après que le matériau de 20 remplissage remplissant ladite saignée ait été dégagé, un tel cadre permettant de renforcer le revêtement au niveau de la zone où l'ouverture est prévue, avant que celle-ci soit découpée dans un espace intérieur du cadre mais après que ladite portion de cadre a été scellée dans ladite saignée par 25 un matériau de scellement. [0019] De cette manière, il est possible de s'affranchir de moyens de confortement provisoires. En effet, l'utilisation de tels voussoirs spéciaux permet de présenter une résistance mécanique suffisante, d'une part, aux efforts de pression 30 exercés par l'eau d'une nappe phréatique et la poussée des terres sur le revêtement, et d'autre part aux efforts exercés par le tunnelier lors de la construction puisque, lorsque le tunnelier avance, ce dernier pousse sur les voussoirs déjà posés pour poursuivre son avancée. [0020] Le voussoir spécial, malgré la présence d'une saignée 5 mais grâce au matériau de remplissage qui le rend plus résistant, permet de résister mécaniquement à l'ensemble de ces efforts. [0021] Le matériau de remplissage pourra être retiré a posteriori pour accueillir au moins une partie ou une portion 10 du cadre ainsi que le matériau de scellement. [0022] Un tel voussoir spécial est donc configure pour présenter une résistance suffisante aux efforts de pression pour supporter la poussée du tunnelier pendant la phase de travaux, tout en étant également agencé pour faciliter 15 l'installation d'une partie du cadre dans la saignée et ainsi résister à l'ensemble des efforts pendant la phase de service du tunnel. [0023] Selon une caractéristique technique avantageuse, une surface intérieure du matériau de remplissage est 20 sensiblement affleurant avec la face intérieure dudit voussoir spécial. [0024] Ceci est particulièrement avantageux pour la mise en place du voussoir spécial qui dans les phases de manipulation est tenu par une ventouse. Grâce à une telle caractéristique, 25 la ventouse peut s'appuyer sur une surface sensiblement plate du voussoir, c'est-à-dire sans discontinuité, malgré la présence de la saignée dans le voussoir. [0025] Avantageusement encore, la saignée et la paroi qui la délimite présentent une section transversale sensiblement en 30 forme de « U ». [0026] Dans une configuration technique préférée, le voussoir spécial présente au moins un renfort disposé entre un fond de la saignée et sa face extérieure. [0027] Une telle caractéristique permet d'améliorer la résistance du voussoir au niveau d'une épaisseur réduite de celui-ci, localement entre la saignée et sa face extérieure, la saignée étant ouverte du côté de la face intérieure, soit du cotée de sa partie concave. [0028] De préférence, la paroi qui délimite la saignée est métallique, par exemple en acier ou en aluminium. Une telle paroi, permet de délimiter précisément la saignée tout en facilitant le retrait du matériau de remplissage. Une fois la saignée évidée, elle pourra alors accueillir un cadre ou une portion de ce cadre scellé alors dans la saignée par le matériau de scellement. [0029] Selon une autre caractéristique avantageuse, les deux extrémités de la saignée débouchent chacune sur deux parois latérales différentes dudit voussoir spécial. [0030] Une telle configuration est avantageuse dans le cas 20 où l'ouverture qui est prévue dans le revêtement présente des dimensions telles qu'elle s'étend sur plus de deux voussoirs spéciaux. [0031] Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un ensemble de voussoirs spéciaux comportant tout ou partie des 25 caractéristiques précitées, caractérisé en ce que, dans une position assemblée, chacun des voussoirs spéciaux sont accolés avec au moins un autre voussoir spécial et lesdites saignées sont alignées à leurs extrémités pour former ensemble une saignée principale présentant un contour fermée. [0032] Dans une telle configuration, chacun des voussoirs spéciaux est positionné, dans la position assemblée, de sorte que les saignées des voussoirs spéciaux forment ensemble une même saignée principale dans laquelle, lorsque le matériau de remplissage de la saignée a été dégagé, peut accueillir un cadre, lequel présente un contour fermé coopérant sensiblement avec ladite saignée principale. [0033] Avantageusement, le contour fermé est sensiblement rectangulaire ou circulaire. La courbe est plus complexe à fabriquer mais bénéficie en contrepartie de l'effet de voute qui permet d'économiser de la matière. L'avantage de l'un par rapport à l'autre est à examiner au cas par cas. [0034] L'invention concerne aussi un revêtement pour un tunnel caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de 15 voussoirs spéciaux comportant tout ou partie des caractéristiques précitées. [0035] Dans ce cas, des voussoirs spéciaux seront installés localement au niveau de l'ouverture prévue de sorte à former, dans la position assemblée, la saignée principale, et les 20 autres voussoirs seront des voussoirs classiques. [0036] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de construction d'une ouverture dans un revêtement pour un tunnel caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 25 une étape de mise en place dans une position assemblée des voussoirs spéciaux comportant tout ou partie des caractéristiques précitées de sorte à former un ensemble de voussoirs spéciaux comportant tout ou partie des caractéristiques décrites ci-avant ; une étape de dégagement du matériau de remplissage remplissant la saignée principale formée par l'ensemble desdits voussoirs spéciaux et formant un contour fermé ; une étape d'insertion d'un cadre, de préférence métallique, dans la saignée principale préalablement dégagée ; une étape de scellement du cadre dans un matériau de scellement ; et une étape de découpe d'une ouverture dans un espace intérieur du cadre métallique. [0037] Un tel procédé s'affranchit notamment de toutes étapes de montage, comme de démontage, d'un dispositif de confortement provisoire. En effet, le seul élément qui doit être évacué concerne le matériau de remplissage et les seuls éléments qui doivent être mis en place sont le cadre et le matériau de scellement. [0038] Durant toutes les étapes de ce procédé, avant et après la découpe de l'ouverture, le revêtement dans le tunnel est agencé pour supporter les efforts de pressions exercés sur lui sans nécessiter la mise en oeuvre d'un dispositif de confortement particulier. [0039] Un tel procédé de construction est donc plus rapide et moins couteux que les procédés de constructions connus de 25 l'art antérieur et ne nécessite pas non plus l'intervention de main d'oeuvre spécifiquement formé. [0040] Par ailleurs la mise en place du cadre, dans l'épaisseur des voussoirs spéciaux, permet de transférer les efforts de pressions extérieures des voussoirs spéciaux vers 30 le cadre en phase définitive ou en service de sorte que le revêtement de la galerie de liaison ne nécessite pas une géométrie spécifiquement configurée, comme c'est le cas avec l'état de la technique lorsqu'il comprend un portique. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0041] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 5 ressortiront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement titre d'exemple, en référence aux figures annexées, qui illustrent : figure 1, un agencement entre un revêtement dans un tunnel et un revêtement dans une galerie de liaison selon 10 un mode de réalisation de l'art antérieur ; figure 2, un voussoir spécial pour un revêtement destiné à être disposé dans un tunnel selon un mode de réalisation de l'invention dans une vue de dessous ; figure 3, un voussoir spécial pour un revêtement 15 destiné à être disposé dans un tunnel selon ce mode de réalisation de l'invention dans une vue de face depuis l'intrados dudit voussoir spécial ; figure 4, un voussoir spécial pour un revêtement destiné à être disposé dans un tunnel selon ce mode de 20 réalisation de l'invention dans une vue de dessus ; figure 5, le voussoir spécial selon ce mode de réalisation dans une vue en coupe A-A de la figure 3 ; figure 6, le voussoir spécial selon ce mode de réalisation dans une vue en coupe B-B de la figure 3 ; 25 figure 7, le voussoir spécial selon ce mode de réalisation dans une vue en perspective ; figure 8, une vue rapprochée d'une saignée d'un voussoir spécial selon un mode de réalisation de l'invention ; figures 9A, 9B, 9C et 9D, des vues en perspectives d'un agencement entre un revêtement dans un tunnel et un revêtement dans une galerie de liaison selon un mode de réalisation de l'invention, à différentes étapes d'un 5 procédé de construction d'une ouverture dans ce revêtement ; et figure 10, un agencement entre un revêtement dans un tunnel et un revêtement dans une galerie de liaison selon un mode de réalisation de l'invention. 10 [0042] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0043] Les vocables « tunnel » et « galerie » 15 désignent tous deux communément le trou fait dans le sol après creusement. [0044] L'intérieur du tunnel désigne le centre de celui-ci et l'extérieur désigne une direction opposée à l'intérieur du tunnel. 20 [0045] La figure 1 est une coupe transversale qui illustre un agencement entre un revêtement 20' dans un tunnel 30' et un revêtement 21' dans une galerie de liaison 31' selon un mode de réalisation de l'art antérieur. [0046] Plus précisément, le revêtement 20' s'étend dans une 25 direction globalement orthogonale à une direction du revêtement 21'. Par ailleurs, Dans cette configuration, le revêtement 20' est formé par un assemblage de voussoirs (non illustrés sur cette figure) localement percé pour permettre un accès à l'intérieur du passage intérieur délimité par le 30 revêtement 21' d. Une fois cet agencement construit, il est ainsi possible d'accéder du tunnel 30' vers la galerie de liaison 31', plus précisément de l'intérieur du revêtement 20' vers l'intérieur du revêtement 21' en traversant l'ouverture 40' préalablement construite. [0047] Avant que le revêtement 20' mis en place par un 5 tunnelier soit percé, un dispositif de confortement 50' a été installé. Il s'agit, dans ce mode de réalisation de l'art antérieur d'un dispositif de confortement 50' en forme de «demi-lune». Ce dispositif de renforcement 50' est plus particulièrement composé d'une armature métallique pour 10 renforcer le revêtement 20' localement au niveau de l'ouverture 40'. Un tel dispositif de confortement 50' est conçu pour une utilisation provisoire et nécessite des étapes de montage et de démontage. [0048] Le revêtement 21' comporte également un portique 210' 15 en béton armé incorporé dans sa géométrie. Les efforts de pression issus des voussoirs du revêtement 20' sont ainsi repris par des corbeaux 211' en béton armé solidaires du portique 210'. Cette solution nécessite l'excavation d'une surépaisseur Se au niveau dudit portique 210'. 20 [0049] Les flèches illustrées représentent le transfert des efforts qui, dans un premier temps (non représentés ici), sont repris par le dispositif de confortement 50' provisoire puis, dans un second temps, transférés (dans le sens des flèches) à la structure définitive formée notamment par la 25 jonction des revêtements 20', 21'. [0050] Les figures 2-7 illustrent un voussoir spécial 10 pour un revêtement 20 destiné à être disposé dans un tunnel 30 selon un mode de réalisation de l'invention dans des vues différentes. 30 [0051] Ce voussoir spécial 10 présente : - une face intérieure 11, destinée à être orientée vers l'intérieur du tunnel dans une position assemblée ; et - une face extérieure 12, opposée à la face intérieure 11 et destinée à être orientée vers l'extérieur du 5 tunnel dans une position assemblée ; [0052] Le voussoir spécial 10 a une forme courbe telle une portion d'anneau ou de couronne de telle sorte que, assemblés avec d'autres voussoirs, spéciaux ou non, de manières concentriques, ceux-ci forment une structure telle qu'un 10 anneau sensiblement circulaire. La succession de ces anneaux assemblés entre eux au fur et à mesure de l'avancée du tunnelier forme une structure tubulaire formant le revêtement 20 pour le tunnel. [0053] Du fait de cette orientation, la face intérieure 11, 15 est une surface concave tandis que la face extérieure 12, opposée à la face intérieure 11, est une surface convexe. [0054] Le voussoir spécial 10 est délimité latéralement par quatre parois latérales 13 formant des bords ou flancs dudit voussoir. 20 [0055] Parmi ces parois latérales 13 : - deux de ces parois 13 sont destinées à être accolées avec des voussoirs du même anneau auquel il appartient, il s'agit de deux parois dites transversales 13A du voussoir spécial 10. Dans ce mode de réalisation ces deux 25 parois latérales ne sont pas parallèles, le voussoir présente dans une vue de face (voir figure 3), une forme sensiblement trapézoïdale, en particulier de trapèze isocèle. Une telle caractéristique ne doit pas être considérée comme limitative, les parois transversales pouvant être parallèles, ou présenter différentes inclinaisons sans sortir du cadre de l'invention ; et - deux autres de ces parois 13 sont destinées à être placées en regard des anneaux juxtaposés, il s'agit de 5 deux parois dites longitudinales 13B du voussoir spécial 10 (voir figure 3), ces deux parois longitudinales étant parallèles. [0056] Le voussoir spécial 10 comprend une saignée 14 ouverte du côté de la face intérieure 11 et présentant deux 10 extrémités 141, 142, chacune débouchant latéralement par rapport au voussoir spécial 10 au niveau des parois latérales 13. [0057] La saignée 14 est délimitée par la paroi 15, ici métallique, qui présente un espace intérieur 16. Sur ces 15 figures la saignée n'est pas remplie d'un matériau de remplissage 17 pour faciliter leur compréhension. Toutefois, un tel matériau de remplissage est illustré figure 8. [0058] Ladite saignée 14 et la paroi 15 qui la délimite présentent une section transversale sensiblement en forme de 20 « U ». Sur les figures 2-7 la paroi 15 n'est pas détaillée de sorte qu'elle est confondue avec un bord de la saignée 14. Toutefois, comme illustré figure 8, cette paroi peut être distincte et présenter une certaine épaisseur qui dépendra du matériau utilisé. De préférence la paroi 15 est en acier ou 25 en aluminium. [0059] Par ailleurs, les deux extrémités 141, 142 de la saignée 14 débouchent chacune sur deux parois latérales 13 différentes dudit voussoir spécial 10. [0060] Dans ce mode de réalisation illustré figure 2-7, la 30 première extrémité 141 débouche sur une paroi latérale longitudinale 13B et la deuxième extrémité 142 débouche sur une paroi latérale transversale 13A. [0061] Le chemin de la saignée entre ces deux extrémités 141, 142 dépend notamment de la forme de l'ouverture 40 qui 5 est souhaitée et du nombre de voussoirs spéciaux qui formera un ensemble 100 de voussoirs spéciaux 10 selon un aspect de l'invention. Un tel ensemble est plus précisément décrit dans les figures 9A, 9B, 9C et 9D. [0062] Dans ce mode de réalisation le chemin de la saignée 10 est en forme de « L ». [0063] Comme précité, la figure 8 illustre une vue rapprochée d'une saignée du voussoir spécial 10, en particulier au niveau de la première extrémité 141 de sa saignée 14. L'espace intérieur 16 délimité par la forme en 15 « U » de sa section est ici remplie par le matériau de remplissage 17. Ceci est également le cas en ce qui concerne la deuxième extrémité 142 de la saignée 14. [0064] Un voussoir spécial 10 est préfabriqué de cette manière de sorte à ce qu'il soit installé par le tunnelier 20 dans cet état préfabriqué contenant le matériau de remplissage 17 dans l'espace intérieur 16. [0065] Ce matériau de remplissage est mis en place dans la saignée de sorte qu'une surface intérieure 171 du matériau de remplissage 17 est sensiblement affleurant avec la face 25 intérieure 11 dudit voussoir spécial 10. [0066] Le voussoir spécial 10 présentant une forme voutée, et en plus de l'affleurement de sa surface intérieure 171 avec la face intérieure 11 du voussoir spécial, ladite surface intérieure présente une forme qui épouse sensiblement 30 la forme de la face intérieure de sorte que du côté de la face intérieure, la surface intérieure 171 du matériau de remplissage et la face intérieure 11 ne présentent pas de discontinuité. En d'autres termes, le voussoir présentant une forme courbée en portion de couronne ou d'anneau, celui-ci présente alors une certaine courbure, la surface intérieure 171 du matériau de remplissage présentant une courbure similaire. [0067] Ceci est particulièrement avantageux pour la mise en place du voussoir qui dans les phases de manipulation est tenu par une ventouse. De cette manière, la ventouse peut s'appuyer et adhérer à la face intérieure 11 continue du voussoir spécial 10 de manière fiable malgré la présence de la saignée dans le voussoir spécial 10. [0068] Le voussoir spécial 10 présente de préférence un 15 renfort (non illustré sur cette figure 8) disposé entre un fond 143 de la saignée 14 et sa face extérieure 12. [0069] Un tel renfort peut être une armature métallique, des fibres métalliques ou tout autre dispositif visant à renforcer la capacité du béton à résister à des efforts de 20 flexion et ou de traction. [0070] Ce renfort vise en particulier à renforcer la résistance aux contraintes mécaniques de la partie du voussoir qui serait fragilisée localement par une épaisseur réduite, notamment entre le fond 143 de la saignée 14 et la 25 face extérieure 12 du voussoir spécial. [0071] Un tel voussoir spécial 10 alors préfabriqué et comme décrit ci-avant peut être installé par le tunnelier très facilement, de la même manière qu'un autre voussoir dit « classique ». [0072] Les figures 9A, 9B, 9C et 9D illustrent, dans des vues en perspective, différentes étapes du procédé construction d'une ouverture dans le revêtement 20 dans le tunnel 30. [0073] En particulier est illustré sur ces figures un agencement entre un revêtement 20 dans le tunnel 30 et un revêtement 21 dans la galerie de liaison 31 selon un mode de réalisation de l'invention. [0074] Le revêtement 20 comprend localement un ensemble 100 10 de voussoirs spéciaux 10 présentant tout ou partie des caractéristiques précitées et dans une position assemblée. [0075] Cet ensemble 100 de voussoirs spéciaux comprend quatre voussoirs spéciaux, chacun desdits voussoirs spéciaux 10 étant accolés avec au moins un autre voussoir spécial 10 15 et les saignées 14 sont alignées à leurs extrémités 141, 142 pour former ensemble une saignée principale 140 présentant un contour fermé 144. [0076] La saignée principale 140 présente sur ces figures un contour fermé 144 sensiblement rectangulaire, chacun des 20 quatre voussoirs spéciaux 10 présentant une saignée 14 dont le chemin est en forme de « L ». [0077] D'autres modes de réalisations alternatifs peuvent être envisagés concernant cet agencement et en particulier le contour fermé 144. Par exemple le contour fermé 144 peut être 25 sensiblement circulaire, dans ce cas les chemins des saignées 14 de chacun des voussoirs spéciaux 10 peut être en forme d'arc de cercle. [0078] Dans une autre configuration, le contour fermé peut également être rectangulaire et s'étendre sur plus de quatre 30 voussoirs spéciaux, par exemple 6 ou 8. Dans un tel cas, quatre des voussoirs spéciaux 10 présentent une saignée 14 dont le chemin est en forme de « L », les autres voussoirs spéciaux 10 présentent une saignée 14 dont le chemin est sensiblement rectiligne, en forme de « I ». [0079] Un tel ensemble 100 de voussoirs spéciaux 10 peut donc présenter de nombreuses configurations sans pour autant sortir du cadre de l'invention qui pourront varier notamment, mais non exclusivement en fonction des dimensions des voussoirs spéciaux 10 par rapport aux dimensions des revêtement 20, 21, et des dimensions de l'ouverture 40. [0080] Le procédé de construction d'une ouverture 40 dans le revêtement 20 comprend en particulier les étapes suivantes : une étape de creusement du tunnel 30, - une étape de mise en place dans une position assemblée des voussoirs spéciaux 10 préfabriqué de sorte à former un ensemble 100 de voussoirs spéciaux 10 dont la saignée principale 140 présente un contour fermé (voir en particulier figure 9A) ; une étape de dégagement du matériau de remplissage 17 de la saignée principale 140, ici du béton, remplissant la saignée principale 140 formée par l'ensemble 100 desdits voussoirs spéciaux 10 (voir figure 9B), la paroi 15, formée ici de tôles en acier, permettant alors un dégagement précis de ce matériau de remplissage 17 sans fragiliser chacun des voussoirs spéciaux 10. Une fois le matériau de remplissage dégagé les voussoirs spéciaux 10 ne nécessitent pas d'utilisation de dispositif de confortement grâce en particulier à la paroi 15 en acier qui, notamment lorsqu'elle est métallique, assure une fonction renforçatrice de chacun des voussoirs spéciaux 10, et grâce également à la présence de renfort disposé entre le fond 143 de la saignée 14 et la face extérieure 12 dudit voussoir spécial 10, par exemple une armature métallique ou des fibres métalliques. - une étape d'insertion d'un cadre 18, de préférence métallique, dans la saignée principale 140 préalablement dégagée (voir figure 9C). La profondeur de la saignée est de préférence supérieure ou égale à l'épaisseur du cadre de sorte que le cadre 18 puisse être introduit dans sa totalité dans ladite saignée principale 140, laquelle est formée par l'alignement suivant le contour fermé des saignées 14 de chacun des voussoirs spéciaux 10 ; - une étape de scellement du cadre 18 dans un matériau de scellement 19, ce matériau de scellement étant ici du béton; et - une étape de découpe d'une ouverture 40 dans un 15 espace intérieur 181 du cadre 18 (voir figure 9D). [0081] De préférence, comme c'est le cas ici, au moins une, et de préférence plusieurs, des saignées 14 formant la saignée principale 140, présente un profil de forme sensiblement évasée vers la face intérieure 11 du voussoir 20 spécial 10 associé de sorte que, lors de l'introduction du cadre 18, celui-ci puisse être guidée avec précision vers le fond 143 et centré dans ladite saignée principale 14 de manière aisée. De préférence, les saignées 14 de tous les voussoirs spéciaux 10 présentent une même forme sensiblement 25 évasée. [0082] De préférence encore, le fond 143 de la saignée présente une largeur sensiblement égale à la largeur du cadre 18 de sorte que le cadre 18 puisse être parfaitement centré et calé dans la saignée principale 140 avant d'y placer le 30 matériau de scellement 19. Dans ce mode de réalisation le cadre 18 présente une section sensiblement carrée, rectangulaire ou en H. [0083] Un tel ensemble 100 de voussoirs spéciaux 10 et un tel procédé, permettent l'insertion du cadre 18 dans la saignée principale 140 après que matériau de remplissage 17 remplissant ladite saignée 14 ait été dégagé. Une fois ce dégagement effectué, la zone de l'ouverture 40 dans le revêtement 20 peut être renforcée par ledit cadre 18 après que ce dernier a été scellé dans ladite saignée principale par le matériau de scellement 19. [0084] De cette manière, il est possible de s'affranchir de tous moyens de confortement provisoires. En effet, l'utilisation de tels voussoirs permet de présenter une résistance mécanique d'une part aux efforts de pressions exercées par l'eau de la nappe phréatique et la poussée des terres sur le revêtement et, d'autres part aux contraintes exercées par le tunnelier sur ledit revêtement lors de son avancée. [0085] Le voussoir spécial 10, malgré la présence d'une saignée 14 mais grâce au matériau de remplissage 17 qui la rend plus résistante, permet de résister mécaniquement à une telle poussée, de la même façon que les voussoirs dits « classiques ». [0086] Le matériau de remplissage 17 est retiré a posteriori pour venir placer le cadre 18 dans la saignée principale 140 présentant une section fermée, ledit cadre étant scellé dans 25 cette saignée principale 140 par le matériau de scellement 19 à l'intérieur duquel il est scellé ou noyé. Le cadre est noyé pour des questions de protection anti corrosion, tenue au feu etc... [0087] Un tel voussoir spécial 10 préfabriqué est facilement 30 transportable, de la même manière qu'un autre voussoir « classique ». Seul le matériau de remplissage présente une fonction provisoire, toutefois, cela ne nécessite pas de montage ou de démontage comme un dispositif de confortement. Par ailleurs, comparativement à un tel dispositif de confortement qui nécessite son transport à l'endroit de 5 l'ouverture 40 puis son retrait, dans notre cas il suffit d'apporter seulement un cadre 18 puis d'évacuer le matériau de remplissage. [0088] Un tel ensemble 100 de voussoirs spéciaux 10 est donc configuré pour présenter une résistance suffisante lors de la 10 construction de l'ouverture 40 dans le revêtement 20. En particulier : - pendant la phase de travaux, chacun des voussoirs spéciaux 10 est configuré pour supporter la poussée du tunnelier durant la pose des voussoirs et pour faciliter 15 l'installation du cadre 18 dans la saignée principale 140 lors de la construction de l'ouverture, ce qui permet de s'affranchir de tout dispositif de confortement ; et - pendant la phase de service du tunnel, un tel ensemble 100 de voussoirs spéciaux 10, renforcé par le cadre 20 18 noyé dans le matériau de scellement, permet consolider la jonction, au niveau de l'ouverture, entre le revêtement 20 et le revêtement 21, ce qui permet de s'affranchir de toute excavation d'une surépaisseur au niveau d'un portique. [0089] La figure 10 illustre un agencement entre un 25 revêtement 20 dans le tunnel 30 et un revêtement 21 dans la galerie de liaison 30 selon un mode de réalisation de l'invention. [0090] Les flèches illustrées représentent le transfert des efforts qui, dans un premier temps, sont repris par 30 l'ensemble 100 de voussoirs spéciaux préfabriqués puis transférés au cadre 18 une fois l'ouverture 40 creusée dans l'espace intérieur 181 dudit cadre 18. [0091] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de 5 réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Voussoir spécial (10) pour un revêtement (20) dans un tunnel (30), le voussoir spécial (10) présentant : une face intérieure (11), destinée à être orientée vers l'intérieur du tunnel dans une position assemblée ; une face extérieure (12), opposée à la face intérieure (11) et destinée à être orientée vers l'extérieur 10 du tunnel dans une position assemblée ; le voussoir spécial (10) étant délimité latéralement par des parois latérales (13), ledit voussoir spécial (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend une saignée (14) ouverte du côté de la face intérieure (11) et présentant deux 15 extrémités (141, 142), chacune débouchant latéralement par rapport au voussoir spécial (10) au niveau des parois latérales (13), la saignée (14) étant délimitée par une paroi (15), de préférence métallique, présentant un espace intérieur (16) rempli d'un matériau de remplissage (17). 20
2. 2. Voussoir spécial (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface intérieure (171) du matériau de remplissage (17) est sensiblement affleurant avec la face intérieure (11) dudit voussoir spécial (10).
3. 3. Voussoir spécial (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la saignée (14) et la paroi (15) qui la délimite présentent une section transversale sensiblement en forme de « U ». 25 30
4. 4. Voussoir spécial (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le voussoirspécial (10) présente au moins un renfort disposé entre un fond (143) de la saignée (14) et sa face extérieure (12).
5. 5. Voussoir spécial (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi (15) est en acier ou en aluminium.
6. 6. Voussoir spécial (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux extrémités (141, 142) de la saignée (14) débouchent chacune sur deux parois latérales (13) différentes dudit voussoir spécial (10).
7. 7. Ensemble (100) de voussoirs spéciaux (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 15 en ce que, dans une position assemblée, chacun des voussoirs spéciaux (10) sont accolés avec au moins un autre voussoir spécial et lesdites saignées (14) sont alignées à leurs extrémités (141, 142) pour former ensemble une saignée principale (140) présentant un contour fermée (144). 20
8. 8. Ensemble (100) de voussoirs spéciaux (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contour fermé (144) est sensiblement rectangulaire ou circulaire. 25
9. 9. Revêtement (20) de tunnel (30) caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de voussoirs spéciaux (10) selon l'une des revendications 7 ou 8.
10. 10. Procédé de construction d'une ouverture dans un 30 revêtement pour un tunnel caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - une étape de mise en place dans une position assemblée des voussoirs spéciaux (10) selon l'une desrevendications 1 à 6 de sorte à former un ensemble (100) de voussoirs spéciaux (10) selon l'une des revendications 7 ou 8. une étape de dégagement du matériau de 5 remplissage (17) remplissant la saignée principale (140) formée par l'ensemble (100) desdits voussoirs spéciaux (10) et formant un contour fermé (144) ; une étape d'insertion d'un cadre (18), de préférence métallique, dans la saignée principale (140) 10 préalablement dégagée ; une étape de scellement du cadre (18) dans un matériau de scellement (19) ; et une étape de découpe d'une ouverture (40) dans un espace intérieur (181) du cadre (18). 15