WO2005019539A1 - Dispositif de chainage pour elements de voute et voute ainsi obtenue - Google Patents

Dispositif de chainage pour elements de voute et voute ainsi obtenue Download PDF

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WO2005019539A1
WO2005019539A1 PCT/FR2004/001992 FR2004001992W WO2005019539A1 WO 2005019539 A1 WO2005019539 A1 WO 2005019539A1 FR 2004001992 W FR2004001992 W FR 2004001992W WO 2005019539 A1 WO2005019539 A1 WO 2005019539A1
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WO
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arch
elements
chaining
vault
core
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/001992
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Inventor
Jean-Marc Jailloux
Fahim ZIAÏ
Original Assignee
Jean-Marc Jailloux
Ziai Fahim
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • E02D29/05—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • E21D11/083—Methods or devices for joining adjacent concrete segments

Definitions

  • the invention relates to a chaining device for prefabricated vault elements which are commonly used for the production of civil engineering works of the backfilled vault type, for example in certain tunnels.
  • a conventional method for producing works of this type is to support mutually prefabricated arched arch elements, each of them forming a part of the arch section, so as to obtain a complete section and then to combine the sections thus obtained over the entire length of the structure.
  • the structure thus obtained is then backfilled.
  • each of the two lateral arch elements is secured at one of its ends to a sole while its other end receives one of the ends of a central arch element.
  • Each of the mutual supports between arch elements constitutes a joint.
  • a longitudinal horizontal force may arise, due for example to a variable embankment thickness over the length of the structure or to a structure made on a slope. This effort can lead to a dislocation of the structure.
  • one solution consists in making a longitudinal chaining of the arch elements by pouring one or two concrete beams along the length of the structure.
  • any rotation of the vault around its longitudinal axis or around its transverse axis is prohibited.
  • the casting of two longitudinal beams along the structure has the advantage of allowing the rotation of the longitudinal axis.
  • the transverse axis rotation and vertical movement are prohibited.
  • the object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the invention provides a chaining device of the type defined below, which comprises at least one chaining element formed of a longitudinal core made of a resistant material and of which a part of the surface is covered by at least a deformable element made of a ductile material and with high friction capacity, and arranged to be inserted longitudinally between respective lips of at least two arch elements in mutual support, and in that the longitudinal core extends over at least the length of one of the lips and comprises means for fixing to the core of at least one adjacent chaining element in order to achieve chaining over the entire length of the arch.
  • the principle of the invention is, on the one hand to use the friction present in the joints to create a force capable of balancing a longitudinal horizontal force and on the other hand, to allow at the level of the joints the only movements useful for the adaptation of the structure to the outside environment.
  • the chaining thus obtained presents great ease of implementation, in particular because it does not involve pouring concrete over the entire length of the structure.
  • the core of the chaining element is preferably made of a metallic material, in particular steel, so as to have good rigidity.
  • the fixing means comprise welding means thus making it possible to ensure the continuity of the chaining over the entire length of the vault by a simple operation.
  • the fastening means are capable of being spliced, which constitutes another simple means of producing a resistant chaining.
  • the deformable elements comprise, in a preferred embodiment, two sheets between which the longitudinal core is interposed. Each of the sheets comes into contact with the lip of an arch element and induces friction between the chaining element and the arch elements.
  • the longitudinal core of the chaining element is, in an advantageous configuration, a profile having a cross section of chosen shape, for example in T or in L, having a branch of which a part of the surface is covered by one or more elements deformable and at least one branch projecting towards the outside of the vault, in order to facilitate the fixing of the longitudinal core to the adjacent core.
  • the deformable elements are secured to the longitudinal core of the chaining element, for example by gluing.
  • the deformable elements are preferably formed from a material chosen from elastomeric materials, for example rubber, which are easily deformable, resistant and easy to install.
  • the longitudinal core of the chaining element comprises at least one centering member capable of engaging in respective housings arranged in the lips facing each other to ensure temporary centering of the arch elements.
  • the centering member preferably has substantially the shape of two inverted truncated cones extending respectively on either side of the longitudinal core.
  • the deformable elements cover only part of the surface of the longitudinal core so as to provide housings capable of receiving a grout of a resistant material, for example a cement grout, in order to consolidate the vault and provide fire protection.
  • a grout of a resistant material for example a cement grout
  • the invention also provides a vault composed of vault elements and at least one chaining device according to the invention.
  • the arch elements have an upper face which, in the vicinity of the lip, has a recess to accommodate the branch left free of a T or L profile.
  • FIG. 1 is a general perspective view of a vault section according to the invention
  • FIG. 2 is a front view of the arch section of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a general top view of a vault according to the invention
  • FIG. 4 is an enlarged view of detail IV of Figures 2 and 3
  • FIG. 5 is a diagram showing the forces involved at the level of the support between the arch elements of FIG. 2,
  • FIG. 6 is an enlarged view of detail VI of FIG. 3,
  • FIG. 7 is a cross section of a chaining element according to the invention.
  • FIG. 8 is a cross section of a chaining element according to the invention in another embodiment
  • FIG. 9 is a perspective view of fixing means according to the invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of fixing means according to the invention in another embodiment
  • FIG. 11 is a perspective view of fixing means according to the invention in another embodiment
  • - Figure 12 is a detailed cross-sectional view of the support between the roof elements according to the invention in another embodiment
  • - Figure 13 is a cross section of a chaining element according to the invention in an advantageous configuration
  • FIG. 14 is a cross section of a chaining element according to the invention in another advantageous configuration
  • FIG. 15 is a perspective view of a vault according to the invention.
  • FIG. 16 is a perspective view of a vault according to the completed invention.
  • FIG. 17 is a perspective view of a vault according to the invention in a configuration different from that of FIG. 1.
  • a civil engineering structure of the backfill type is considered, for example a tunnel.
  • a section of vault according to the invention ( Figures 1, 2 and 3) is conventionally constituted by two arched elements 1 and 3, prefabricated in concrete, placed in mutual support, each of them resting on the other hand on footings 5 and 7 in concrete previously poured.
  • vault sections are arranged along the entire length of the structure (figure 3). Once the vault is obtained, the structure is backfilled by means of an embankment R ( Figure 16).
  • a chaining element 9 (FIG. 4), of length substantially equal to the length of the arch section, constituting the chaining device according to the invention is interposed between the elements of vault 1 and 3. It happens, in many configurations of the structure, that the forces applying to a section of vault do not balance. In particular, when the structure is made on a slope or when the embankment thickness R varies over the length of the structure, it results at the level of the support between the arch elements a horizontal longitudinal force Fm (FIG. 5) . If this force Fm is not compensated, the static equilibrium of the arch section cannot be achieved. In some cases, this imbalance leads to a dislocation of the structure.
  • the invention consists in using the transverse horizontal forces N, due in particular to the thrust of the embankment R on the roof, by creating friction in the support between the roof elements 1 and 3.
  • the friction associated with the transverse forces N generates a horizontal longitudinal force Fr capable of balancing Fm.
  • a first arrangement of the chaining element 9 according to the invention is therefore to create friction at the level of the support between the arch elements 1 and 3.
  • the arch section must be able to deform within reasonable limits.
  • chamfers 61 and a gap e formed between the edge of the sole 5 and the arch element 1, allow certain movements, in particular a rotation with a longitudinal axis.
  • the connection between the sole 5 and the element 1 is therefore called articulation.
  • a first embodiment (FIG. 7) of the chaining element 9 of the chaining device according to the invention comprises a metal core 75 produced by means of a profile in the general shape of an inverted L. On the two faces of the largest branch of the metal core 75 are arranged, glued, two deformable sheets 71 and 73, the other branch being left free.
  • a second embodiment ( Figure 8) provides that the metal core 77 can be formed by means of a profile in the general shape of T.
  • the deformable sheets 71 and 73 allow the rotation of the transverse axis and the vertical translation since they are deformable.
  • a material of the elastomer type such as rubber or neoprene is thus preferably used.
  • a first configuration uses metal splices 90 to connect the metal cores 75.
  • a metal plate 91 is arranged astride the upper faces of two metal cores 75. The metal plate 91 is either screwed to each of the cores metallic 75 by means of screws 93 (FIG. 9) or welded (FIG. 10) by means of weld beads 94.
  • a centering device 110 (FIG. 12).
  • Two centering elements 113 and 115 fit at their bases on either side of the metal core 75, then provided with adequate drilling, thanks to a male / female device not shown.
  • Centering housings 111 are formed in the lips 41 and 43 of the arch elements 1 and 3.
  • the centering device 110 is deliberately provided with little resistance. On the one hand, its centering function is temporary, on the other hand, the centering device 110 must not prevent movements at the level of the articulation between the arch elements 1 and 3.
  • an improvement in the chaining element 9 provides for the provision of cavities 150, 160 into which it is possible to inject a grout of an appropriate material, for example based on cement ( Figures 13 and 14). .
  • FIG. 15 Once the vault has been put in place (Figure 15) by placing the vault elements vis-à-vis by interposing the chaining element 9 and all the chaining elements 9 connected by welding or by means of splints seal the vault before backfilling.
  • a sealing sheet (181) is conventionally placed over the entire upper surface of the vault (FIG. 16) or at least over the joints. It is therefore necessary that the chaining elements 9 do not protrude from the upper face of the vault.
  • a knockout 117 is therefore practiced (FIG. 12) on the upper face of the arch elements 1 and 3 near the lips 41 and 43.
  • the chaining device according to the invention has been described above in the case of tri-articulated arches. It can be transferred as is in the case of bi-articulated vaults. Likewise, a configuration has been described in which the arch elements 1 and 3 are arranged opposite. In the case ( Figure 17) where the arch elements 1 and 3 are staggered, that is to say that each arch element 1 is supported with two other 3 and 11, the chaining device according to invention can also be used.

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Abstract

L'invention est relative à des éléments de voûte (1,3) utilisés pour la réalisation d'ouvrages de génie civil du type voûtes remblayées. Elle concerne un élément de chaînage (9) à insérer entre deux éléments de voûte ainsi que la voûte formée par deux éléments de voûte et l'élément de chaînage (9). L'élément de chaînage comprend une âme métallique (75) entourée d'éléments déformables (73, 73) et à grande capacité de frottement avec le béton. L'élément de chaînage comprend des moyens de fixation à un élément de chaînage adjacent. Le dispositif de chaînage ainsi obtenu permet d'équilibrer l'ensemble de l'ouvrage tout en autorisant les déplacements de la voûte nécessaires à l'adaptation de l'ouvrage au milieu extérieur (interaction sol-structure).

Description

Dispositif de chaînage pour éléments de voûte et voûte ainsi obtenue
L'invention concerne un dispositif de chaînage pour des éléments de voûte préfabriqués qui sont couramment utilisés pour la réalisation d'ouvrages de génie civil de type voûtes remblayées, par exemple de certains tunnels.
Elle concerne aussi la voûte obtenue à partir d'éléments de voûte préfabriqués et d'un dispositif de chaînage selon l' invention.
Un procédé classique pour réaliser des ouvrages de ce type est de mettre en appui mutuel des éléments de voûte cintrés préfabriqués, chacun d'eux formant une partie de la section de voûte, de manière à obtenir une section complète puis, d'associer les sections ainsi obtenues sur toute la longueur de l'ouvrage. Pour assurer l'assise de la voûte, on coule préalablement, tout le long de l'ouvrage, deux semelles en béton sur lesquelles viennent prendre appui les éléments de voûte formant les pieds de la voûte. Pour achever l'ouvrage, la structure ainsi obtenue est ensuite remblayée.
Généralement, seuls deux éléments de voûte, posés sur les semelles, sont utilisés pour former une section de voûte. On parle alors de voûte tri-articulée : deux articulations entre les éléments de voûte et les semelles ainsi qu'une troisième entre les deux éléments de voûte.
Il existe cependant un autre mode de réalisation dans lequel on préfère utiliser trois éléments de voûte pour former la section de voûte. Chacun des deux éléments de voûte latéraux est solidaire à une de ses extrémités d'une semelle tandis que son autre extrémité reçoit l'une des extrémités d'un élément de voûte central. Chacun des appuis mutuels entre éléments de voûte constitue une articulation. On parle dans ce cas de voûte bi-articulée. Dans de nombreuses configurations de l'ouvrage, les efforts s' appliquant sur une section de voûte ne s'équilibrent pas du fait de leur dissymétrie -: il existe alors un effort résultant qui agit au niveau des articulations et nuit à la stabilité ainsi qu'à la résistance de l'ouvrage.
Ainsi, il peut survenir un effort résultant horizontal longitudinal, dû par exemple à une épaisseur de remblai variable sur la longueur de l'ouvrage ou à un ouvrage réalisé en pente. Cet effort peut conduire à une dislocation de la structure.
Il peut également exister un effort résultant vertical qui cisaille les articulations provoquant parfois des fissures ou des épaufrures, plus particulièrement dans le cas des voûtes tri-articulées. Un mauvais sol sujet à des tassements différentiels ou une poussée latérale dissymétrique produisent un tel effort .
Pour équilibrer un effort résultant horizontal longitudinal, une solution consiste à réaliser un chaînage longitudinal des éléments de voûte en coulant une ou deux poutres de béton sur la longueur de l'ouvrage.
Dans le cas d'une poutre unique, coulée sur toute la longueur de l'ouvrage, toute rotation de la voûte autour de son axe longitudinal ou autour de son axe transversal est interdite.
De même, cette solution empêche tout déplacement vertical.
Par rapport à la solution précédente, la coulée de deux poutres longitudinales le long de l'ouvrage présente l'avantage d'autoriser la rotation d'axe longitudinal. La rotation d'axe transversal et le déplacement vertical restent interdits.
Or ces mouvements, en particulier les rotations, doivent être possibles pour que la structure puisse s'adapter à la configuration extérieure de l'ouvrage (interaction sol- structure) .
De plus, la réalisation du chaînage des éléments de voûte par coulée de poutres en béton est difficile à mettre en oeuvre, par exemple, parce qu'il convient alors de réaliser des coffrages sur toute la longueur de l'ouvrage.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé- nients précités.
Pour ce faire, l'invention propose un dispositif de chaînage du type défini ci-dessous, qui comprend au moins un élément de chaînage formé d'une âme longitudinale faite en un matériau résistant et dont une partie de la surface est recouverte par au moins un élément deformable fait d'un matériau ductile et à grande capacité de frottement, et agencé pour être inséré longitudinalement entre des lèvres respectives d'au moins deux éléments de voûte en appui mutuel, et en ce que l'âme longitudinale s'étend sur au moins la longueur de l'une des lèvres et comprend des moyens de fixation à l'âme d'au moins un élément de chaînage adjacent en vue de réaliser un chaînage sur toute la longueur de la voûte .
Le principe de l'invention est, d'une part d'utiliser les frottements présents dans les articulations pour créer une force capable d'équilibrer un effort horizontal longitudinal et d'autre part, de permettre au niveau des articulations les seuls mouvements utiles à l'adaptation de la structure au milieu extérieur. En outre, le chaînage ainsi obtenu présente une grande facilité de mise en œuvre notamment parce qu' il n'implique pas de coulée de béton sur la totalité de la longueur de l'ouvrage. L'âme de l'élément de chaînage est réalisée, de préférence, en un matériau métallique, en particulier en acier, de manière à présenter une bonne rigidité.
Dans un mode de réalisation, les moyens de fixation compren- nent des moyens de soudure permettant ainsi d' assurer la continuité du chaînage sur toute la longueur de la voûte par une opération simple.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens de fixation sont aptes à être éclissés, ce qui constitue un autre moyen simple de réaliser un chaînage résistant.
Les éléments déformables comprennent, dans un mode de réalisation préféré, deux feuillets entre lesquels est intercalée l'âme longitudinale. Chacun des feuillets vient en contact avec la lèvre d'un élément de voûte et induit un frottement entre l'élément de chaînage et les éléments de voûte .
L'âme longitudinale de l'élément de chaînage est, dans une configuration avantageuse, un profilé ayant une section de forme choisie, par exemple en T ou en L, présentant une branche dont une partie de la surface est recouverte par un ou plusieurs éléments déformables et au moins une branche dépassant vers l'extérieur de la voûte, afin de faciliter la fixation de l'âme longitudinale à l'âme adjacente.
En outre, les éléments déformables sont solidarisés à l'âme longitudinale de l'élément de chaînage, par exemple par collage. Les éléments déformables sont de préférence formés en un matériau choisi parmi les matériaux élastomères, par exemple le caoutchouc, qui sont facilement déformables, résistants et aisés à mettre en place.
De plus, l'âme longitudinale de l'élément de chaînage comporte au moins un organe de centrage propre à s'engager dans des logements respectifs aménagés dans les lèvres en vis-à-vis pour assurer un centrage provisoire des éléments de voûte.
L'organe de centrage a, de préférence, sensiblement la forme de deux troncs de cône inversés s' étendant respectivement de part et d'autre de l'âme longitudinale.
Avantageusement, les éléments déformables ne recouvrent qu'une partie de la surface de l'âme longitudinale de manière à ménager des logements aptes à recevoir un coulis d'un matériau résistant par exemple un coulis de ciment, afin de consolider la voûte et d'assurer une protection contre 1' incendie .
L' invention propose également une voûte composée d' éléments de voûte et d'au moins un dispositif de chaînage selon l'invention.
Dans une configuration privilégiée, les éléments de voûte ont une face supérieure qui, au voisinage de la lèvre, présente un renfoncement pour loger la branche laissée libre d'un profilé en T ou en L.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue générale en perspective d'une section de voûte selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de face de la section de voûte de la figure 1,
- la figure 3 est une vue générale de dessus d'une voûte selon l'invention, - la figure 4 est une vue agrandie du détail IV des figures 2 et 3,
- la figure 5 est un schéma présentant les efforts mis en jeu au niveau de l'appui entre les éléments de voûte de la figure 2,
- la figure 6 est une vue agrandie du détail VI de la figure 3,
- la figure 7 est une coupe transversale d'un élément de chaînage selon l'invention,
- la figure 8 est une coupe transversale d'un élément de chaînage selon l'invention dans un autre mode de réalisation,
- la figure 9 est une vue en perspective de moyens de fixation selon l'invention,
- la figure 10 est une vue en perspective de moyens de fixation selon l'invention dans un autre mode de réalisation,
- la figure 11 est une vue en perspective de moyens de fixation selon l'invention dans un autre mode de réalisation, - la figure 12 est une vue détaillée en coupe transversale de l'appui entre les éléments de .voûte selon l'invention dans un autre mode de réalisation, - la figure 13 est une coupe transversale d'un élément de chaînage selon l'invention dans une configuration avantageuse,
- la figure 14 est une coupe transversale d'un élément de chaînage selon l'invention dans une autre configuration avantageuse,
- la figure 15 est une vue en perspective d'une voûte selon l' invention,
- la figure 16 est une vue en perspective d'une voûte selon l'invention achevée, et
- la figure 17 est une vue en perspective d'une voûte selon l'invention dans une configuration différente de celle de la figure 1.
Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
Dans la description détaillée ci-après, on considère un ouvrage de génie civil de type voûte remblayée, par exemple un tunnel.
Une section de voûte selon l'invention (figures 1, 2 et 3) est classiquement constituée par deux éléments de voûte 1 et 3 cintrés, préfabriqués en béton, mis en appui mutuel, chacun d' eux reposant d' autre part sur des semelles 5 et 7 en béton préalablement coulées. Pour réaliser la voûte, des sections de voûte sont disposées sur toute la longueur de l'ouvrage (figure 3). Une fois la voûte obtenue, l'ouvrage est remblayé au moyen d'un remblai R (figure 16).
Dans le cas d'une voûte selon l'invention, un élément de chaînage 9 (figure 4), de longueur sensiblement égale à la longueur de la section de voûte, constitutif du dispositif de chaînage selon l'invention est intercalé entre les éléments de voûte 1 et 3. II arrive, dans de nombreuses configurations de l'ouvrage, que les forces s' appliquant sur une section de voûte ne s'équilibrent pas. En particulier, lorsque l'ouvrage est réalisé en pente ou lorsque l'épaisseur de remblai R varie sur la longueur de l'ouvrage, il résulte au niveau de l'appui entre les éléments de voûte un effort longitudinal horizontal Fm (figure 5) . Si cet effort Fm n'est pas compensé, l'équilibre statique de la section de voûte ne pourra être réalisé. Dans certain cas, ce déséquilibre conduit à une dislocation de la structure. Pour assurer la stabilité et la résistance de l'ouvrage, il convient donc d'équilibrer la section de voûte en créant au niveau de l'appui entre les éléments de voûte 1 et 3, une force Fr longitudinale horizontale opposée à Fm et d'intensité plus grande. L'invention consiste à utiliser les efforts horizontaux transversaux N, dus en particulier à la poussée du remblai R sur la voûte, en créant du frottement dans l'appui entre les éléments de voûte 1 et 3. Le frottement associé aux efforts transversaux N engendre une force Fr longitudinale horizontale capable d'équilibrer Fm. Une première disposition de l'élément de chaînage 9 selon l'invention est donc de créer du frottement au niveau de l'appui entre les éléments de voûte 1 et 3.
Pour s'adapter à l'environnement extérieur, la section de voûte doit pouvoir se déformer dans des limites raisonnables. Au niveau de l'appui entre un élément de voûte 1 et une semelle 5 (figure 6) , des chanfreins 61 et un écart e, ménagé entre le rebord de la semelle 5 et l'élément de voûte 1, autorisent certains mouvements, en particulier une rotation d'axe longitudinal. La liaison entre la semelle 5 et l'élément 1 est de ce fait appelée articulation. Pour prévenir un effort vertical, dans la section de voûte, dû en particulier à un remblayage différent de part et d'autre de l'ouvrage ou à un sol de composition différente sous les semelles 5 et 7, il est également nécessaire d'autoriser, au niveau de l'appui entre les éléments de voûte 1 et 3, certains déplacements, en particulier une rotation d'axe transversal et une translation verticale d'un élément de voûte 1 par rapport à l'autre 3. Dans ce cas, on parle également d'articulation entre les éléments de voûte 1 et 3. L'élément de chaînage 9 du dispositif de chaînage selon l'invention doit donc autoriser les déplacements précités.
L'ensemble de ces degrés de liberté permet de conférer à l'ouvrage un tracé courbe tant dans le plan vertical' que dans le plan horizontal.
Un premier mode de réalisation (figure 7) de l'élément de chaînage 9 du dispositif de chaînage selon l'invention comprend une âme métallique 75 réalisée au moyen d'un profilé en forme générale de L inversé. Sur les deux faces de la plus grande branche de l'âme métallique 75 sont disposés, collés, deux feuillets déformables 71 et 73, l'autre branche étant laissée libre. Un second mode de réalisation (figure 8) prévoit que l'âme métallique 77 peut être formée au moyen d'un profilé en forme générale de T.
Une fois l'élément de chaînage 9 inséré entre les éléments de voûte 1 et 3, les faces respectives des éléments de voûte 1 et 3, les lèvres 41 et 43, sont au contact des feuillets déformables 71 et 73. Ce contact crée, de fait, le frottement recherché. Parallèlement, les feuillets 71 et 73 autorisent la rotation d'axe transversal et la translation verticale puisqu'ils sont déformables. Pour un fonctionnement optimal du dispositif de chaînage selon l'invention, il convient de réaliser les feuillets déformables 71 et 73 en un matériau possédant à la fois de bonnes aptitudes à la déformation et dont le coefficient de frottement avec le béton soit adapté. On utilise ainsi de préférence un matériaux de type élasto- mère comme le caoutchouc ou le néoprène.
Afin d'assurer la stabilité et la résistance de la voûte dans son ensemble, il est nécessaire de chaîner les éléments de chaînage 9 de manière à équilibrer les efforts résultants horizontaux longitudinaux sur l'ensemble de la voûte. Pour ce faire, il faut fixer l'âme 75 de l'élément de chaînage 9 avec l'âme d'un élément de chaînage adjacent.
Une première configuration (figures 9 et 10) utilise des éclisses métalliques 90 pour relier les âmes métalliques 75. Une plaque métallique 91 est disposée à cheval sur les faces supérieures de deux âmes métalliques 75. La plaque métallique 91 est soit vissée à chacune des âmes métalliques 75 au moyen de vis 93 (figure 9) soit soudée (figure 10) au moyen de cordons de soudure 94.
Il est également possible, dans une seconde configuration (figure 11) , de réaliser un cordon de soudure 100 directement entre les faces supérieures de deux âmes métalliques 77.
Pour faciliter la mise en place de l'élément de chaînage 9 sur les faces des éléments de voûte 1 et 3, il peut être prévu, sur l'élément de chaînage 9, un dispositif de centrage 110 (figure 12). Deux éléments de centrage 113 et 115, de forme tronconique, s'emboîtent à leurs bases de part et d'autre de l'âme métallique 75, alors prévue d'un perçage adéquat, grâce à un dispositif mâle/femelle non représenté. Des logements de centrage 111, dont la forme est complémentaire à celle des éléments de centrage 113 et 115, sont ménagés dans les lèvres 41 et 43 des éléments de voûtes 1 et 3. Le dispositif de centrage 110 est volontairement prévu peu résistant. D'une part sa fonction de centrage est temporaire, d'autre part, le dispositif de centrage 110 ne doit pas interdire les mouvements au niveau de l'articulation entre les éléments de voûte 1 et 3.
Bien que les mouvements au niveau de l'articulation entre les éléments de voûte 1 et 3 doivent être autorisés pour per- mettre à la voûte de s'adapter à l'environnement extérieur (interaction sol-structure) , il convient, une fois cette adaptation assurée, de consolider la voûte afin de la rendre plus résistante notamment vis-à-vis des incendies. Pour ce faire une amélioration de l'élément de chaînage 9 selon l'invention prévoit de ménager des cavités 150,160 dans lesquelles il est possible d'injecter un coulis d'un matériau approprié, par exemple à base de ciment (figures 13 et 14) .
Une fois la voûte mise en place (figure 15) en plaçant les éléments de voûte en vis-à-vis en intercalant l'élément de chaînage 9 et tous les éléments de chaînage 9 reliés par soudure ou au moyen d'éclisses, il convient d'assurer l'étanchéité de la voûte avant de la remblayer. Pour ce faire, on dispose classiquement une feuille d' étanchéité (181) sur la totalité de la surface supérieure de la voûte (figure 16) ou au moins sur les jointures. Il est donc nécessaire que les éléments de chaînage 9 ne dépassent pas de la face supérieure de la voûte. On pratique donc (figure 12) une défonce 117 sur la face supérieure des éléments de voûte 1 et 3 à proximité des lèvres 41 et 43.
Le dispositif de chaînage selon l'invention a été décrit ci- dessus dans le cas de voûtes tri-articulées. Il est transpo- sable tel quel au cas de voûtes bi-articulées . De même, il a été décrit une configuration dans laquelle les éléments de voûte 1 et 3 sont disposés en vis-à-vis. Dans le cas (Figure 17) où les éléments de voûte 1 et 3 sont disposés en quinconce, c'est-à-dire que chaque élément de voûte 1 est en appui avec deux autres 3 et 11, le dispositif de chaînage selon l'invention est également utilisable.
Enfin, il a été décrit précédemment des âmes longitudinales réalisées au moyen de profilés en forme générale de L inversé ou de T, mais il est envisageable d'utiliser d'autres formes, en particulier, un profilé de section circulaire. Dans ce cas, une gaine en élastomère, cylindrique ou en boudin, entoure l'âme cylindrique sur une partie seulement de sa longueur. Cette configuration oblige alors à pourvoir les lèvres des éléments de voûte de défonces demi-cylindriques sur toute leur longueur.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après .

Claims

Revendications
1. Dispositif de chaînage pour éléments de voûte, les éléments de voûte étant agencés les uns aux autres de manière à former une voûte, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de chaînage (9) formé d'une âme longitudinale (75,77) faite en un matériau résistant et dont une partie de la surface est recouverte par au moins un élément deformable (71,73) fait d'un matériau ductile et à grande capacité de frottement, et agencé pour être inséré longitudinalement entre des lèvres respectives (41,43) d'au moins deux éléments de voûte (1,3) en appui mutuel, et en ce que l'âme longitudinale (75,77) s'étend sur au moins la longueur de l'une des lèvres et comprend des moyens de fixation (90,100) à l'âme d'au moins un élément de chaînage adjacent en vue de réaliser un chaînage sur toute la longueur de la voûte.
2. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'âme de l'élément de chaînage (9) est réalisée en un matériau métallique, en particulier en acier.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des moyens de soudure (100) .
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des éclisses (90) .
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments déformables comprennent deux feuillets (71,73) entre lesquels est intercalée l'âme longitudinale (75,77).
6. Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que l'âme longitudinale (75,77) de l'élément de chaînage (9) est un profilé ayant une section de forme choisie, par exemple en T ou en L, présentant une branche dont une partie de la surface est recouverte par un ou plusieurs éléments déformables et au moins une branche dépassant vers l'extérieur de la voûte.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments déformables (71,73) sont solidarisés à l'âme longitudinale (75,77) de l'élément de chaînage, par exemple par collage.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments déformables (71,73) sont formés en un matériau choisi parmi les matériaux élastomères par exemple le caoutchouc.
9. ' Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'âme longitudinale (75,77) de l'élément de chaînage (9) comporte au moins un organe de centrage (110) propre à s'engager dans des logements respectifs (111) aménagés dans les lèvres (41,43) en vis-à-vis pour assurer un centrage provisoire des éléments de voûte.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de centrage (110) a sensiblement la forme de deux troncs de cône inversés (113,115) s 'étendant respectivement de part et d'autre de l'âme longitudinale.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments déformables (71,73) ne recouvrent qu'une partie de la surface de l'âme longitudinale (75,77) de manière à ménager des logements (150,160) aptes à recevoir un coulis d'un matériau résistant par exemple un coulis de ciment.
12. Voûte composée d'éléments de voûte (1,3) et d'au moins un dispositif de chaînage selon l'une des revendications précédentes .
13. Voûte selon la revendication 12 rattachée à la revendication 6, caractérisée en ce que les éléments de voûte (1,3) ont une face supérieure (119) qui, au voisinage de la lèvre (41,43), présente un renfoncement (117).
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