FR3144172A1 - Method of repairing a construction work, and load-bearing element resulting from the process - Google Patents
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Abstract
Pour réparer un ouvrage de construction comprenant une structure initiale à un emplacement prévu pour supporter une charge de l’ouvrage, il est mis en place une structure d’étaiement. La structure initiale comportant au moins une portion longitudinale (4) entre une extrémité basse et une extrémité haute, la structure d’étaiement inclut une enveloppe en béton (20) installée autour de la portion longitudinale (4) de façon que l’enveloppe en béton (20) supporte une partie au moins de la charge de l’ouvrage à la place de la portion longitudinale (4). Un intervalle (25) est présent entre l’enveloppe en béton (20) et la portion longitudinale (4) de façon que l’enveloppe en béton (20) ne soit pas directement sollicitée en cas de déformation transversale de la portion longitudinale (4). Figure de l’abrégé : Figure 2To repair a construction work comprising an initial structure at a location intended to support a load of the work, a shoring structure is put in place. The initial structure comprising at least one longitudinal portion (4) between a low end and a high end, the shoring structure includes a concrete envelope (20) installed around the longitudinal portion (4) so that the envelope in concrete (20) supports at least part of the load of the structure in place of the longitudinal portion (4). A gap (25) is present between the concrete envelope (20) and the longitudinal portion (4) so that the concrete envelope (20) is not directly stressed in the event of transverse deformation of the longitudinal portion (4). ). Abstract Figure: Figure 2
Description
La présente invention concerne les techniques de réparation d’ouvrages d’art.The present invention relates to techniques for repairing structures.
Les structures porteuses d’ouvrage de construction comprennent souvent des éléments tels que piles, poteaux, pylônes ou autres, surmontés de parties d’ouvrage dont la charge est transférée vers le sol ou une structure sous-jacente par l’intermédiaire de ces éléments. Dans de nombreux cas, ces éléments porteurs s’étendent verticalement. Mais leur direction longitudinale peut aussi présenter une inclinaison, dans le cas de jambes de force ou d’appuis-béquilles inclinés par exemple.The supporting structures of construction works often include elements such as piers, posts, pylons or others, topped by parts of the work whose load is transferred to the ground or an underlying structure via these elements. In many cases, these supporting elements extend vertically. But their longitudinal direction can also have an inclination, in the case of inclined struts or crutch supports for example.
Il arrive qu’un tel élément porteur soit défaillant et doive être remplacé ou complété par une structure neuve et saineIt happens that such a supporting element fails and must be replaced or completed by a new and healthy structure.
L’élément porteur à réparer n’a pas nécessairement perdu toute sa capacité à supporter les charges qui lui sont théoriquement applicables. La défaillance peut être due à de multiples raisons, comme par exemple :
- mauvaise conception ou mauvaise exécution de l’élément porteur qui n’est pas apte à remplir la fonction attendue ;
- endommagement suite à un accident ou une action sur la structure (choc sur une pile de pont par exemple) ;
- pathologie affectant l’un des matériaux constitutifs de l’élément porteur ;
- mise à niveau de la structure pour qu’elle supporte des charges plus élevées.The load-bearing element to be repaired has not necessarily lost all of its capacity to support the loads that are theoretically applicable to it. The failure can be due to multiple reasons, such as:
- poor design or poor execution of the supporting element which is not capable of fulfilling the expected function;
- damage following an accident or action on the structure (impact on a bridge pier for example);
- pathology affecting one of the constituent materials of the supporting element;
- upgrading the structure to support higher loads.
Parmi les pathologies du béton comme matériau constitutif de l’élément porteur, on peut citer les réactions sulfatiques internes (RSI), notamment la formation retardée d’ettringite (DEF : "Delayed Ettringite Formation"). Dans le cas de l’acier ou du béton armé, la pathologie peut être liée à la corrosion de l’acier.Among the pathologies of concrete as a constituent material of the supporting element, we can cite internal sulphate reactions (ISR), in particular the delayed formation of ettringite (DEF: "Delayed Ettringite Formation"). In the case of steel or reinforced concrete, the pathology can be linked to corrosion of the steel.
Jusqu’à un certain degré de défaut structurel ou de pathologie, il est possible de renforcer l’élément porteur. Des méthodes de confinement par renfort en carbone ou par coques en béton fibré à ultra-haute performance (BFUP) précontraint imprimant une pression radiale peuvent s’avérer efficaces lorsque les charges projetées induisent des états proches d’une compression centrée. Une telle méthode est décrite dans le brevet EP 3 455 412.Up to a certain degree of structural defect or pathology, it is possible to reinforce the supporting element. Containment methods using carbon reinforcement or prestressed ultra-high performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) shells applying radial pressure can prove effective when the projected loads induce states close to centric compression. Such a method is described in patent EP 3 455 412.
Si les moments de flexion subis par l’élément porteur sont trop élevés, ou si la pathologie constatée trop avancée, ces méthodes peuvent se révéler insuffisantes. Dans ces situations, l’élément porteur défaillant doit généralement être démoli et remplacé par une structure définitive saine, ce qui requiert de mettre en place une structure temporaire pour soutenir la charge de l’ouvrage.If the bending moments experienced by the supporting element are too high, or if the pathology observed is too advanced, these methods may prove insufficient. In these situations, the failing load-bearing element must generally be demolished and replaced by a healthy permanent structure, which requires putting in place a temporary structure to support the load of the work.
La pose et la dépose d’une telle structure temporaire, ainsi que la démolition et la reconstruction de l’élément porteur défaillant sont des opérations coûteuses, parfois alourdies par des impératifs de maintien d’exploitation ou des difficultés d’accès aux abords de l’ouvrage.The installation and removal of such a temporary structure, as well as the demolition and reconstruction of the failed supporting element are costly operations, sometimes made more difficult by the requirements of maintaining operations or difficulties of access to the surroundings of the structure. 'work.
Il existe donc un besoin pour une technique de réparation qui s’affranchisse d’une partie au moins des problèmes ci-dessus.There is therefore a need for a repair technique which overcomes at least part of the above problems.
Il est proposé un procédé de réparation d’un ouvrage de construction. L’ouvrage de construction comprend une structure initiale à un emplacement prévu pour supporter une charge de l’ouvrage. La structure initiale comporte au moins une portion longitudinale entre une extrémité basse et une extrémité haute. Le procédé utilise une structure d’étaiement et comprend :
- installer autour de la portion longitudinale une enveloppe en béton appartenant à la structure d’étaiement de façon que l’enveloppe en béton supporte une partie au moins de la charge de l’ouvrage à la place de la portion longitudinale. Un intervalle est maintenu entre l’enveloppe en béton et la portion longitudinale de façon que l’enveloppe en béton ne soit pas directement sollicitée en cas de déformation transversale de la portion longitudinale.A method of repairing a construction work is proposed. The construction work includes an initial structure at a location intended to support a load of the work. The initial structure comprises at least one longitudinal portion between a lower end and a upper end. The method uses a shoring structure and includes:
- install around the longitudinal portion a concrete envelope belonging to the shoring structure so that the concrete envelope supports at least part of the load of the structure in place of the longitudinal portion. A gap is maintained between the concrete envelope and the longitudinal portion so that the concrete envelope is not directly stressed in the event of transverse deformation of the longitudinal portion.
La structure d’étaiement est construite autour de la structure initiale existante et elle intègre un dispositif de transfert des charges. Le procédé permet, si on le souhaite, de conserver l’architecture générale de la structure existante en créant une exo-structure autour de celle-ci.The shoring structure is built around the existing initial structure and incorporates a load transfer device. The process allows, if desired, to preserve the general architecture of the existing structure by creating an exo-structure around it.
Le travail peut être accompli sans démolir la structure initiale, et sans forcément mobiliser une structure temporaire, même si la structure existante est fortement dégradée.The work can be accomplished without demolishing the initial structure, and without necessarily mobilizing a temporary structure, even if the existing structure is seriously damaged.
En ménageant l’intervalle entre l’enveloppe en béton et la portion longitudinale de la structure initiale, on peut accommoder certaines déformations de la structure initiale défaillante sans perturber la structure d’étaiement. C’est notamment le cas des déformations transversales qui peuvent apparaître si la portion longitudinale de la structure initiale est atteinte par la RSI.By providing the interval between the concrete envelope and the longitudinal portion of the initial structure, certain deformations of the failing initial structure can be accommodated without disturbing the shoring structure. This is particularly the case for transverse deformations which may appear if the longitudinal portion of the initial structure is affected by the RSI.
L’intervalle permet en outre qu’il ne soit pas, ou quasiment pas, transmis d’efforts longitudinaux par frottement ou cisaillement dans l’intervalle entre la structure initiale et l’exo-structure rapportée.The interval also allows that no, or almost no, longitudinal forces are transmitted by friction or shear in the interval between the initial structure and the added exo-structure.
Il peut exister certaines connexions locales entre l’enveloppe en béton et la portion longitudinale de la structure initiale, notamment si le défaut de capacité de la structure porteuse initiale est partiel (mauvaise conception, ou modification du cahier des charges au cours de la vie de la structure par exemple).There may be certain local connections between the concrete envelope and the longitudinal portion of the initial structure, particularly if the lack of capacity of the initial supporting structure is partial (bad design, or modification of the specifications during the life of the structure). the structure for example).
Si, en revanche, le défaut de capacité de la structure porteuse initiale est total (pathologies comme la RSI, ou corrosion avancée par exemple), il convient que l’exo-structure soit indépendante d’un point de vue structurel, voire complètement isolée, de la structure initiale. Dans ce cas, il n’y aura pas de liaison mécanique, hormis d’éventuels appuis ponctuels dans le but de prévenir des instabilités locales de l’enveloppe en béton.If, on the other hand, the lack of capacity of the initial supporting structure is total (pathologies such as RSI, or advanced corrosion for example), the exo-structure should be independent from a structural point of view, or even completely isolated , of the initial structure. In this case, there will be no mechanical connection, apart from possible occasional supports in order to prevent local instabilities of the concrete envelope.
Selon les cas, la structure d’étaiement pourra reprendre la totalité ou une partie seulement de la charge de l’ouvrage.Depending on the case, the shoring structure may take on all or only part of the load of the work.
Un mode de réalisation du procédé comprend en outre :
- placer un matériau souple autour de la portion longitudinale avant d’installer l’enveloppe en béton, pour maintenir l’intervalle entre l’enveloppe en béton et la portion longitudinale.One embodiment of the method further comprises:
- place a flexible material around the longitudinal portion before installing the concrete envelope, to maintain the interval between the concrete envelope and the longitudinal portion.
Les matériaux souples utilisables comprennent des élastomères, des polymères expansés comme le polystyrène ou des structures alvéolées, notamment en carton.The flexible materials that can be used include elastomers, expanded polymers such as polystyrene or honeycomb structures, particularly cardboard.
La construction de l’exo-structure rapportée en appui sur la structure initiale, à travers la couche intercalaire en matériau souple placé dans l’intervalle, est un choix pratique et économique. Cet appui peut jouer également un rôle temporaire de prévention des instabilités latérales (transversales) de flambement ou voilement des éléments de coques (préfabriqués ou en béton projeté) de l’exo-structure, notamment lorsque celle-ci n’est pas complète (section fermée). S’il est nécessaire de prévenir ce type d’instabilités de manière permanente, il sera utile de solidariser les coques ou panneaux opposés par des éléments mis en place par perçage à travers la structure initiale lorsque la configuration le permet, ceci de façon à conserver autant que possible l’indépendance entre les deux structures.The construction of the exo-structure attached to support the initial structure, through the interlayer of flexible material placed in the gap, is a practical and economical choice. This support can also play a temporary role in preventing lateral (transverse) instabilities from buckling or buckling of the shell elements (prefabricated or in sprayed concrete) of the exo-structure, particularly when it is not complete (section closed). If it is necessary to prevent this type of instability permanently, it will be useful to secure the opposing shells or panels by elements installed by drilling through the initial structure when the configuration allows it, in order to maintain as much as possible independence between the two structures.
Dans un mode de réalisation du procédé, l’installation de l’enveloppe en béton comprend :
- disposer des panneaux longitudinaux entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la portion longitudinale de la structure initiale ; et
- apporter du béton autour de la portion longitudinale, entre les panneaux longitudinaux, pour former des portions de clavage reliant les panneaux longitudinaux les uns aux autres.In one embodiment of the method, the installation of the concrete envelope comprises:
- arrange longitudinal panels between the lower end and the upper end of the longitudinal portion of the initial structure; And
- add concrete around the longitudinal portion, between the longitudinal panels, to form keying portions connecting the longitudinal panels to each other.
Le béton apporté entre les panneaux longitudinaux peut notamment être du BFUP, qui, dans certaines réalisations, est projeté pour former les portions de clavage.The concrete placed between the longitudinal panels can in particular be UHPFRC, which, in certain embodiments, is sprayed to form the keying portions.
Le BFUP peut notamment être projeté sur le matériau souple placé autour de la portion longitudinale.The UHPFRC can in particular be projected onto the flexible material placed around the longitudinal portion.
Pour former les panneaux longitudinaux, on peut mettre en place des tronçons préfabriqués bout à bout entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la portion longitudinale de la structure initiale. On peut alors insérer des armatures de précontrainte dans des conduits longitudinaux formés dans les tronçons préfabriqués des panneaux longitudinaux, et tendre et ancrer les armatures de précontrainte.To form the longitudinal panels, prefabricated sections can be installed end to end between the lower end and the upper end of the longitudinal portion of the initial structure. We can then insert prestressing reinforcements into longitudinal conduits formed in the prefabricated sections of the longitudinal panels, and tension and anchor the prestressing reinforcements.
Dans un mode de réalisation du procédé, la structure initiale comprend en outre une portion transversale s’étendant transversalement à la portion longitudinale à l’extrémité haute de celle-ci, la portion transversale comprenant deux faces principales opposées, le procédé comprenant en outre :
- installer deux panneaux transversaux en béton, appartenant à la structure d’étaiement, parallèlement aux faces principales de la portion transversale, de façon que la charge de l’ouvrage soit supportée par l’enveloppe en béton par l’intermédiaire des panneaux transversaux.In one embodiment of the method, the initial structure further comprises a transverse portion extending transversely to the longitudinal portion at the upper end thereof, the transverse portion comprising two opposite main faces, the method further comprising:
- install two transverse concrete panels, belonging to the shoring structure, parallel to the main faces of the transverse portion, so that the load of the structure is supported by the concrete envelope via the transverse panels.
Les deux panneaux transversaux de la structure d’étaiement peuvent être solidarisés entre eux par au moins une traverse.,The two transverse panels of the shoring structure can be joined together by at least one crosspiece.
Un mode de réalisation du procédé comprend en outre :
- insérer des armatures de précontrainte dans des conduits longitudinaux formés dans l’enveloppe en béton et se prolongeant dans les panneaux transversaux ; et
- tendre et ancrer les armatures de précontrainte.One embodiment of the method further comprises:
- insert prestressing reinforcements into longitudinal conduits formed in the concrete envelope and extending into the transverse panels; And
- tension and anchor the prestressing reinforcements.
Un mode de réalisation du procédé comprend en outre :
- transférer la charge de l’ouvrage sur des dispositifs d’appui provisoire disposés sur les panneaux transversaux ;
- ôter des éléments d’appui appartenant à la structure initiale dans la portion transversale ;
- connecter des appareils d’appui de substitution aux panneaux transversaux de la structure d’étaiement ; et
- transférer la charge de l’ouvrage sur les appareils d’appui de substitution.One embodiment of the method further comprises:
- transfer the load of the structure to temporary support devices placed on the transverse panels;
- remove support elements belonging to the initial structure in the transverse portion;
- connect replacement bearings to the transverse panels of the shoring structure; And
- transfer the load of the structure to the replacement support devices.
Dans un mode de réalisation du procédé, la structure initiale comprend en outre une portion de base à l’extrémité basse de la portion longitudinale, le procédé comprenant en outre :
- réaliser des perçages à travers la portion de base de la structure initiale ;
- engager des éléments de fondation vers le bas à travers les perçages ; et
- former une semelle appartenant à la structure d’étaiement et connectée aux éléments de fondation,
dans lequel l’enveloppe en béton est installée en prenant appui sur la semelle.In one embodiment of the method, the initial structure further comprises a base portion at the lower end of the longitudinal portion, the method further comprising:
- make holes through the base portion of the initial structure;
- engage foundation elements downwards through the holes; And
- form a sole belonging to the shoring structure and connected to the foundation elements,
in which the concrete envelope is installed while resting on the sole.
Selon un autre aspect, il est proposé un élément porteur de charge, comprenant une structure initiale à un emplacement prévu pour supporter une charge d’un ouvrage de construction et une structure d’étaiement. La structure initiale comporte au moins une portion longitudinale entre une extrémité basse et une extrémité haute. La structure d’étaiement comporte une enveloppe en béton qui supporte une partie au moins de la charge de l’ouvrage à la place de la portion longitudinale. L’enveloppe en béton et la portion longitudinale sont séparées par un intervalle de façon que l’enveloppe en béton ne soit pas directement sollicitée en cas de déformation transversale de la portion longitudinale.According to another aspect, a load-bearing element is proposed, comprising an initial structure at a location intended to support a load of a construction work and a shoring structure. The initial structure comprises at least one longitudinal portion between a lower end and a upper end. The shoring structure includes a concrete envelope which supports at least part of the load of the structure in place of the longitudinal portion. The concrete envelope and the longitudinal portion are separated by an interval so that the concrete envelope is not directly stressed in the event of transverse deformation of the longitudinal portion.
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, l’enveloppe en béton comprend :
- des panneaux longitudinaux entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la portion longitudinale de la structure initiale ; et
- du béton fibré à ultra-haute performance, apporté autour de la portion longitudinale, entre les panneaux longitudinaux, et formant des portions de clavage reliant les panneaux longitudinaux les uns aux autres.In one embodiment of the load-bearing element, the concrete envelope comprises:
- longitudinal panels between the lower end and the upper end of the longitudinal portion of the initial structure; And
- ultra-high performance fiber-reinforced concrete, placed around the longitudinal portion, between the longitudinal panels, and forming keyed portions connecting the longitudinal panels to each other.
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, les panneaux longitudinaux comprennent des tronçons préfabriqués bout à bout entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la portion longitudinale de la structure initiale.In one embodiment of the load-bearing element, the longitudinal panels comprise prefabricated end-to-end sections between the lower end and the upper end of the longitudinal portion of the initial structure.
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, la structure d’étaiement comprend en outre des armatures de précontrainte tendues dans des conduits longitudinaux formés dans les tronçons préfabriqués des panneaux longitudinaux.In one embodiment of the load-bearing element, the shoring structure further comprises prestressing reinforcements tensioned in longitudinal conduits formed in the prefabricated sections of the longitudinal panels.
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, la structure initiale comprend en outre une portion transversale s’étendant transversalement à la portion longitudinale à l’extrémité haute de celle-ci, la portion transversale comprenant deux faces principales opposées, et dans lequel la structure d’étaiement comprend en outre deux panneaux transversaux en béton, disposés parallèlement aux faces principales de la portion transversale, de façon que la charge de l’ouvrage soit supportée par l’enveloppe en béton par l’intermédiaire des panneaux transversaux.In one embodiment of the load carrying element, the initial structure further comprises a transverse portion extending transversely to the longitudinal portion at the upper end thereof, the transverse portion comprising two opposite main faces, and in which the shoring structure further comprises two transverse concrete panels, arranged parallel to the main faces of the transverse portion, so that the load of the structure is supported by the concrete envelope via the transverse panels .
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, la structure d’étaiement comprend en outre au moins une traverse solidarisant les deux panneaux transversaux de la structure d’étaiement.In one embodiment of the load-bearing element, the shoring structure further comprises at least one crosspiece joining the two transverse panels of the shoring structure.
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, la structure d’étaiement comprend en outre des armatures de précontrainte tendues dans des conduits longitudinaux formés dans l’enveloppe en béton et se prolongeant dans les panneaux transversaux.In one embodiment of the load-bearing element, the shoring structure further comprises prestressing reinforcements tensioned in longitudinal conduits formed in the concrete envelope and extending into the transverse panels.
Un mode de réalisation de l’élément porteur de charge comprend en outre des appareils d’appui solidaires des panneaux transversaux de la structure d’étaiement et supportant la charge de l’ouvrageOne embodiment of the load-bearing element further comprises support devices integral with the transverse panels of the shoring structure and supporting the load of the structure
Dans un mode de réalisation de l’élément porteur de charge, la structure initiale comprend en outre une portion de base à l’extrémité basse de la portion longitudinale, des perçages étant formés à travers la portion de base, et dans lequel la structure d’étaiement comprend en outre des éléments de fondation engagés vers le bas à travers les perçages, et une semelle connectée aux éléments de fondation, l’enveloppe en béton prenant appui sur la semelle.In one embodiment of the load-bearing element, the initial structure further comprises a base portion at the lower end of the longitudinal portion, holes being formed through the base portion, and in which the structure d The shoring further comprises foundation elements engaged downwards through the holes, and a sole connected to the foundation elements, the concrete envelope bearing on the sole.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après d’exemples de réalisation non limitatifs, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages will appear on reading the detailed description below of non-limiting examples of embodiment, and on analysis of the appended drawings, in which:
Dans ce qui suit, l’élément de construction objet du procédé de réparation est une pile de pont. On comprendra que c’est un exemple non limitatif pour illustrer les concepts inventifs introduits ici et que d’autres configurations d’ouvrage de construction peuvent bénéficier de l’invention.In what follows, the construction element subject to the repair process is a bridge pier. It will be understood that this is a non-limiting example to illustrate the inventive concepts introduced here and that other configurations of construction work can benefit from the invention.
La pile supporte une partie de la charge de l’ouvrage. Elle s’étend selon une direction longitudinale qui, dans les exemples représentés, est verticale. Le procédé est applicable aussi à des éléments porteurs dont la direction principale, selon laquelle les charges sont transférées au sol, présente une certaine inclinaison par rapport à la verticale.The pile supports part of the load of the structure. It extends in a longitudinal direction which, in the examples shown, is vertical. The method is also applicable to load-bearing elements whose main direction, in which the loads are transferred to the ground, has a certain inclination relative to the vertical.
La
La structure initiale de l'élément porteur, incluant une paire de piles 4 et une poutre transversale 6 dans l’exemple de la
La réparation comprend l'installation d'une structure d'étaiement autour de la structure initiale défaillante. Cette structure d’étaiement peut être configurée de manière à conserver l'architecture générale de la structure porteuse du pont.The repair includes the installation of a shoring structure around the initial failed structure. This shoring structure can be configured in such a way as to maintain the general architecture of the bridge's supporting structure.
La
L’enveloppe en béton 20 entoure la pile 4 en laissant un intervalle 25 entre elles. Ainsi, si la pile 4 de la structure initiale continue à se dégrader, l'intervalle 25 empêche que l'enveloppe en béton 20 de la structure d’étaiement soit perturbée. En particulier, un éventuel gonflement de la pile 4 due au phénomène de RSI n’induira pas de sollicitations transversales dans la structure d’étaiement. L'épaisseur de l'intervalle 25 est par exemple d’un à quelques centimètres.The concrete envelope 20 surrounds the pile 4, leaving an interval 25 between them. Thus, if the pile 4 of the initial structure continues to deteriorate, the interval 25 prevents the concrete envelope 20 of the shoring structure from being disturbed. In particular, possible swelling of pile 4 due to the RSI phenomenon will not induce transverse stresses in the shoring structure. The thickness of the interval 25 is for example from one to a few centimeters.
Pour optimiser le comportement mécanique de la structure d’étaiement, le béton de l'enveloppe 20 peut être un béton fibré à ultra-haute performance (BFUP ou, en anglais, UHPFRC, "ultra-high-performance fiber-reinforced concrete").To optimize the mechanical behavior of the shoring structure, the concrete of the envelope 20 can be an ultra-high-performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC or, in English, UHPFRC, "ultra-high-performance fiber-reinforced concrete") .
Dans l'exemple de la
Les panneaux préfabriqués 22 s'étendent sur la hauteur de la pile 4. Lorsque celle-ci est relativement longue, les panneaux 22 peuvent se composer de tronçons longitudinaux mis bout à bout et séparés par des joints secs 26. Ces joints 26 peuvent être conjugués pour faciliter l’assemblage et améliorer sa stabilité. Pour consolider l'enveloppe en béton 20, les panneaux préfabriqués 22 sont traversés de conduits longitudinaux 28 dans lesquels on viendra installer des câbles de précontrainte. Ces câbles de précontrainte seront tendus et ancrés pour assurer la tenue et une résistance mécanique accrue de la colonne formée par l’enveloppe en béton 20.The prefabricated panels 22 extend over the height of the pile 4. When the latter is relatively long, the panels 22 can be composed of longitudinal sections placed end to end and separated by dry joints 26. These joints 26 can be combined to facilitate assembly and improve its stability. To consolidate the concrete envelope 20, the prefabricated panels 22 are crossed by longitudinal conduits 28 in which prestressing cables will be installed. These prestressing cables will be tensioned and anchored to ensure the strength and increased mechanical resistance of the column formed by the concrete envelope 20.
L'intervalle 25 prévu entre la pile 4 et l'enveloppe en béton 20 peut être occupé par un matériau souple. Les matériaux souples utilisables comprennent des élastomères, des polymères expansés comme le polystyrène ou des structures alvéolées, notamment en carton. Le matériau souple peut être utilisé pour ménager l’intervalle 25 lorsque les portions de clavage 24 sont réalisées sur place par projection de BFUP.The interval 25 provided between the pile 4 and the concrete envelope 20 can be occupied by a flexible material. The flexible materials that can be used include elastomers, expanded polymers such as polystyrene or honeycomb structures, particularly cardboard. The flexible material can be used to provide the interval 25 when the keying portions 24 are produced on site by spraying UHPFRC.
La structure d’étaiement qui vient remplacer ou compléter la structure initiale 4, 6 peut comporter d'autres composants comme ceux dont il est question dans la description qui suit d’un autre exemple de réalisation en référence aux figures 3 à 12.The shoring structure which replaces or completes the initial structure 4, 6 may include other components such as those discussed in the following description of another embodiment with reference to Figures 3 to 12.
Dans cet autre exemple, un élément porteur comporte une seule pile 4 soutenant une poutre transversale (ou chevêtre) 6. La
Une première étape du procédé de réparation consiste à réaliser des perçages 32 dans la portion de base 30 de la structure initiale. Des pieux de fondation 34 sont ensuite engagés à travers les perçages 32 et enfoncés dans le sol pour constituer une fondation de la structure d’étaiement. Les pieux 34 sont enfoncés jusqu’à une profondeur supérieure à celle de la fondation de la structure initiale, afin d’assurer l’indépendance de la fondation de la structure d’étaiement.A first step of the repair process consists of making holes 32 in the base portion 30 of the initial structure. Foundation piles 34 are then engaged through the holes 32 and driven into the ground to form a foundation for the shoring structure. The piles 34 are driven to a depth greater than that of the foundation of the initial structure, in order to ensure the independence of the foundation from the shoring structure.
Ensuite, une semelle en béton 36 est formée sur la portion de base 30 et rendue solidaire de la partie supérieure des pieux de fondation 34 (
L’enveloppe en béton 20 est installée en prenant appui sur la semelle 36. On commence par entourer la pile 4 d’une couche de matériau souple (non représentée), comme par exemple du polystyrène expansé. Ensuite, on dispose les tronçons préfabriqués formant les panneaux 22 entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la pile 4 (
Dans des cas où la défaillance de la structure porteuse initiale concerne aussi la poutre transversale 6, celle-ci peut également être renforcée ou remplacée par la structure d’étaiement.In cases where the failure of the initial supporting structure also concerns the transverse beam 6, this can also be reinforced or replaced by the shoring structure.
La structure d’étaiement comprend à cet effet deux panneaux transversaux 40 de part et d’autre de la poutre transversale 6, qui s’appuient sur l’extrémité supérieure 35 de l’enveloppe en béton 20. La pose des panneaux transversaux 40 est illustrée par la
Ensuite, des traverses 42 sont installées entre les panneaux transversaux 40 et connectées à ceux-ci (
Dans l’exemple de réalisation illustré par la
Comme le montrent les figures 8-12, les panneaux transversaux 40 du chevêtre sont munis, à leur partie supérieure, de consoles 48 rapportées ou moulées avec le BFUP des panneaux 40 lors de leur préfabrication. Les consoles (ou corbeaux) 48 peuvent être placées sur les faces externes des panneaux transversaux 40, sur les faces internes, ou les deux. Dans l’exemple représenté, il y a deux consoles 48 sur chaque panneau transversal 40. Dans une étape suivante du procédé de réparation, montrée sur la
Les dispositifs d’appui provisoire 50 sont activés afin de transférer la charge du tablier des appareils d’appui 16 de la structure initiale vers les panneaux transversaux 40 du chevêtre. Les appareils d’appui 16 de la structure initiale sont alors ôtés et la zone d’appui où ils étaient installés est démolie. Une nouvelle zone d’appui solidaire du chevêtre 40, 42 de la structure d’étaiement est alors réalisée et équipée d’appareils d’appui de substitution 52.The temporary support devices 50 are activated in order to transfer the load of the deck from the support devices 16 of the initial structure to the transverse panels 40 of the header. The support devices 16 of the initial structure are then removed and the support area where they were installed is demolished. A new support zone secured to the header 40, 42 of the shoring structure is then created and equipped with replacement support devices 52.
Les appareils d’appui de substitution 52 reprennent la charge de l’ouvrage après leur installation. Les dispositifs d’appui provisoire 50 sont démontés et l’élément porteur de charge se trouve alors dans l’état représenté sur la
La structure d’étaiement complète ou remplace la structure initiale défaillante pour former un élément porteur de charge qui remplit les fonctions requises. L’élément porteur de charge peut, si on le souhaite conserver la même architecture que la structure initiale.The shoring structure complements or replaces the failed initial structure to form a load-bearing element that fulfills the required functions. The load carrying element can, if desired, retain the same architecture as the initial structure.
La réparation peut être effectuée sans avoir à installer une structure provisoire pour supporter la charge de l’ouvrage. Si l’utilisation de l’ouvrage doit rester ininterrompue ou quasi-ininterrompue pendant l’exécution des travaux de réparation, cela pourra être obtenu avec le procédé présenté ici.The repair can be carried out without having to install a temporary structure to support the load of the work. If the use of the structure must remain uninterrupted or almost uninterrupted during the execution of the repair work, this can be obtained with the process presented here.
Les modes de réalisation précédemment décrits l’ont été pour fournir des illustrations de la présente invention et ne sont en rien limitatifs. Diverses variantes peuvent leur être apportées sans sortir du cadre des revendications qui suivent.The embodiments previously described have been done to provide illustrations of the present invention and are in no way limiting. Various variations can be made to them without departing from the scope of the claims which follow.
Claims (23)
- installer autour de la portion longitudinale (4) une enveloppe en béton (20) appartenant à une structure d’étaiement de façon que l’enveloppe en béton (20) supporte une partie au moins de la charge de l’ouvrage à la place de la portion longitudinale (4),
dans lequel un intervalle (25) est maintenu entre l’enveloppe en béton (20) et la portion longitudinale (4) de façon que l’enveloppe en béton (20) ne soit pas directement sollicitée en cas de déformation transversale de la portion longitudinale (4).Method of repairing a construction work, the construction work (2) comprising an initial structure at a location intended to support a load of the work, the initial structure comprising at least one longitudinal portion (4) between one end low end and a high end, the method comprising:
- install around the longitudinal portion (4) a concrete envelope (20) belonging to a shoring structure so that the concrete envelope (20) supports at least part of the load of the structure instead of the longitudinal portion (4),
in which a gap (25) is maintained between the concrete envelope (20) and the longitudinal portion (4) so that the concrete envelope (20) is not directly stressed in the event of transverse deformation of the longitudinal portion (4).
- placer un matériau souple autour de la portion longitudinale (4) avant d’installer l’enveloppe en béton (20), pour maintenir l’intervalle (25).A method according to claim 1, further comprising:
- place a flexible material around the longitudinal portion (4) before installing the concrete envelope (20), to maintain the interval (25).
- disposer des panneaux longitudinaux (22) entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la portion longitudinale (4) de la structure initiale ; et
- apporter du béton autour de la portion longitudinale, entre les panneaux longitudinaux, pour former des portions de clavage (24) reliant les panneaux longitudinaux les uns aux autres.Method according to any one of the preceding claims, in which the installation of the concrete envelope (20) comprises:
- arrange longitudinal panels (22) between the lower end and the upper end of the longitudinal portion (4) of the initial structure; And
- add concrete around the longitudinal portion, between the longitudinal panels, to form keying portions (24) connecting the longitudinal panels to each other.
- insérer des armatures de précontrainte (44) dans des conduits longitudinaux (28) formés dans les tronçons préfabriqués des panneaux longitudinaux (22) ; et
- tendre et ancrer les armatures de précontrainte (44).A method according to claim 7, further comprising:
- insert prestressing reinforcements (44) into longitudinal conduits (28) formed in the prefabricated sections of the longitudinal panels (22); And
- tension and anchor the prestressing reinforcements (44).
- installer deux panneaux transversaux en béton (40), appartenant à la structure d’étaiement, parallèlement aux faces principales (38) de la portion transversale (6), de façon que la charge de l’ouvrage soit supportée par l’enveloppe en béton (20) par l’intermédiaire des panneaux transversaux (6).Method according to any one of the preceding claims, in which the initial structure further comprises a transverse portion (6) extending transversely to the longitudinal portion (4) at the upper end thereof, the transverse portion (6 ) comprising two opposite main faces (38), the method further comprising:
- install two transverse concrete panels (40), belonging to the shoring structure, parallel to the main faces (38) of the transverse portion (6), so that the load of the structure is supported by the envelope in concrete (20) via the transverse panels (6).
- solidariser les deux panneaux transversaux (40) de la structure d’étaiement par au moins une traverse (42).A method according to claim 9, further comprising:
- join the two transverse panels (40) of the shoring structure by at least one crosspiece (42).
- insérer des armatures de précontrainte (44) dans des conduits longitudinaux (28) formés dans l’enveloppe en béton (20) et se prolongeant dans les panneaux transversaux (40) ; et
- tendre et ancrer les armatures de précontrainte (44).A method according to claim 9 or claim 10, further comprising:
- insert prestressing reinforcements (44) into longitudinal conduits (28) formed in the concrete envelope (20) and extending into the transverse panels (40); And
- tension and anchor the prestressing reinforcements (44).
- transférer la charge de l’ouvrage sur des dispositifs d’appui provisoire (50) disposés sur les panneaux transversaux (40) ;
- ôter des éléments d’appui (16) appartenant à la structure initiale dans la portion transversale (6) ;
- solidariser des appareils d’appui de substitution (52) aux panneaux transversaux (40) de la structure d’étaiement ; et
- transférer la charge de l’ouvrage sur les appareils d’appui de substitution (52).Method according to any one of claims 9 to 11 further comprising:
- transfer the load of the structure to temporary support devices (50) arranged on the transverse panels (40);
- remove support elements (16) belonging to the initial structure in the transverse portion (6);
- attach replacement support devices (52) to the transverse panels (40) of the shoring structure; And
- transfer the load of the structure to the replacement support devices (52).
- réaliser des perçages (32) à travers la portion de base (30) de la structure initiale ;
- engager des éléments de fondation (34) vers le bas à travers les perçages (32) ; et
- former une semelle (36) appartenant à la structure d’étaiement et connectée aux éléments de fondation (34),
dans lequel l’enveloppe en béton (20) est installée en prenant appui sur la semelle (36).Method according to any one of the preceding claims, in which the initial structure further comprises a base portion (30) at the lower end of the longitudinal portion (4), the method further comprising:
- make holes (32) through the base portion (30) of the initial structure;
- engage foundation elements (34) downwards through the holes (32); And
- form a sole (36) belonging to the shoring structure and connected to the foundation elements (34),
in which the concrete envelope (20) is installed by bearing on the sole (36).
dans lequel la structure initiale comporte au moins une portion longitudinale (4) entre une extrémité basse et une extrémité haute,
dans lequel la structure d’étaiement comporte une enveloppe en béton (20) supportant une partie au moins de la charge de l’ouvrage à la place de la portion longitudinale (4)
dans lequel l’enveloppe en béton (20) et la portion longitudinale (4) sont séparées par un intervalle (25) de façon que l’enveloppe en béton (20) ne soit pas directement sollicitée en cas de déformation transversale de la portion longitudinale (4).Load-bearing element, comprising an initial structure at a location intended to support a load of a construction work (2) and a shoring structure,
in which the initial structure comprises at least one longitudinal portion (4) between a lower end and a upper end,
in which the shoring structure comprises a concrete envelope (20) supporting at least part of the load of the structure in place of the longitudinal portion (4)
in which the concrete envelope (20) and the longitudinal portion (4) are separated by a gap (25) so that the concrete envelope (20) is not directly stressed in the event of transverse deformation of the longitudinal portion (4).
- des panneaux longitudinaux (22) entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la portion longitudinale (4) de la structure initiale ; et
- du béton fibré à ultra-haute performance, apporté autour de la portion longitudinale (4), entre les panneaux longitudinaux (22), et formant des portions de clavage (24) reliant les panneaux longitudinaux les uns aux autres.Load-bearing element according to claim 14 or claim 15, in which the concrete envelope (20) comprises:
- longitudinal panels (22) between the lower end and the upper end of the longitudinal portion (4) of the initial structure; And
- ultra-high performance fiber-reinforced concrete, placed around the longitudinal portion (4), between the longitudinal panels (22), and forming keying portions (24) connecting the longitudinal panels to each other.
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| KR102094138B1 (en) * | 2018-03-02 | 2020-03-27 | 한밭대학교 산학협력단 | Reinforcing erthquake-proof modul for pier, Reinforcing erthquake-proof structure for pier and construction method of it |
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2022
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