"Viaducs amovibles, réutilisables à montage et démontage rapides et éléments métalliques pour la construction de ces viaducs" La présente invention concerne la construction de viaducs, ainsi que les éléments métalliques utilisés pour cette construction et le procédé de montage et de démontage de ces viaducs.
Plus spécialement, l'invention se rapporte à des éléments permettant d'assembler et de démonter en un temps particulièrement court des viaducs pour usage provisoire ou permanent et qui sont réutilisables après démontage.
On sait que toutes les grandes villes sont confrontées avec des problèmes de circulation. Pour y remédier, on construit des métros, des tunnels, des ponts et viaducs permanents transformant le centre de la ville en chantiers. Pendant les périodes de construction de ces ouvrages, il faut détourner la circulation mais, dans la plupart des cas, des routes de détournement ne sont pas disponibles.
D'autres villes ont un trafic tellement congestionné qu'on ne peut attendre la construction d'ouvrages importants.
Il faut donc des solutions immédiates et permanentes. Ce problème se pose surtout dans les pays qui connaissent un développement accéléré.
Tous ces problèmes peuvent être résolus par l'emploi des viaducs selon l'invention.
Ces viaducs présentent, entre autres, les caractéristiques et/ou avantages suivants :
- le montage d'un viaduc peut s'effectuer en un temps très court. En effet, la cadence de montage peut dépasser les
100 m2 par heure, de façon que, même, un viaduc de grande surface peut être monté en un week-end, c'est-à-dire pendant une période de circulation moins animée;
- les fondations du viaduc sont formées par des éléments préfabriqués de telle façon qu'elles peuvent être placées avant le montage du viaduc sans perturbation de la circu-lation;
- le montage du viaduc étant terminé, il est immédiatement disponible à la circulation;
- le viaduc est composé de quelques éléments types, qui forment des modules de construction permettant de construire des ouvrages de n'importe quelle longueur ou largeur, suivant les circonstances locales; ces éléments types sont identiques
et interchangeables;
- le démontage du viaduc peut se faire aussi rapidement que le montage; les éléments sont réutilisables pour la construction d'un viaduc à un autre endroit, présentant d'autres dimensions si nécessaire, et éventuellement en combinaison avec des éléments neufs et/ou des éléments provenant d'un autre démontage;
- le viaduc et les éléments constitutifs ne demandent pratiquement aucun entretien.
Le viaduc selon l'invention est substantiellement constitué par des éléments de chaussée; des éléments de rive; des portiques ou colonnes; des fondations; et des joints, d'une
part longitudinaux et transversaux entre les éléments de chaussée constitutifs et, d'autre part, entre les parties adjacentes des éléments de chaussée et des fondations avec les portiques ou colonnes.
D'autres particularités et détails de l'invention ressortiront de la description suivante, laquelle se réfère aux dessins ci-annexés dans lesquels :
la figure 1 représente, en vue perspective, une partie d'un pont selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement, en vue latérale, un viaduc selon l'invention; la figure 3 représente, à plus grande échelle, la partie indiquée en F3 à la figure 2; la figure 4 représente une coupe partielle selon la ligne IV-IV dans la figure 3; la figure 5 est une variante d'exécution de la partie indiquée en F5 à la figure 4; la figure 6 est une vue selon la ligne VI-VI de la figure 5; la figure 7 représente une variante d'exécution de la partie indiquée en F7 à la figure 4;
les figures 8 et 9 sont des vues semblables à la figure 7, mais pour des variantes d'exécution; la figure 10 représente une vue semblable à la figure 7 mais pour un élément central; la figure 11 représente une vue latérale à l'endroit d'un portique du viaduc selon l'invention; la figure 12 représente, à plus grande échelle, la partie indiquée en F12 à la figure 11; la figure 13 représente, à plus grande échelle, la partie indiquée en F13 à la figure 12; la figure 14 représente une coupe partielle transversale du viaduc selon l'invention; la figure 15 représente, à plus grande échelle, la partie indiquée en F15 à la figure 14; la figure 16 représente l'emploi, entre portique ou colonne et les éléments de chaussée, d'un joint en néoprène;
la figure 17 représente une vue latérale partielle d'un viaduc selon l'invention dans lequel la distance entre deux portiques est plus grande que la longueur des éléments de chaussée; la figure 18 est une vue à plus grande échelle de la partie indiquée en F18 à la figure 17;
les figures 19 à 25 représentent, schématiquement, des variantes d'exécution de viaducs selon l'invention; la figure 26 représente en vue en plan des éléments de chaussée courbés, utilisés pour des viaducs à grande courbure; la figure 27 représente en vue en plan l'emploi, entre des éléments de chaussée rectilignes, d'éléments en forme de trapèze, pour des viaducs à courbure réduite; la figure 28 représente une vue latérale d'un élément de chaussée à contre-flèche; la figure 29 représente un élément de chaussée courbé dans le plan vertical; la figure 30 représente en vue latérale les quatre parties principales d'un élément de chaussée selon l'invention.
Le viaduc selon l'invention est substantiellement constitué par des éléments de chaussée 1; des éléments de rive 2; des portiques ou colonnes 3; des fondations 4 et des joints, d'une part, longitudinal 5 et transversal 6 entre les éléments de chaussée constitutifs et, d'autre part, des joints 7 entre
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du viaduc, sont identiques et interchangeables. Chaque élément de chaussée 1 se compose essentiellement d'une tôle de platelage 8 munie de raidisseurs longitudinaux 9; d'une âme 10, munie de
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d'entretoises 13.
La tôle de platelage 8 présente une largeur égale à une demi-bande de roulement, soit 1,5 m ou 1,75 m pour des bandes de roulement, respectivement de 3 m ou 3,5 m. Elle a, de préférence, une longueur de 24 m ou de 25 m, au choix de l'utilisa-
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ces raidisseurs peuvent être formés par des profilés laminés à
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ou pliés en forme de U ou en forme de trapèze, etc.
L'âme 10 et la semelle 12 sont formées par des tôles, reliées entre elles et à la tôle 8 par soudage. L'âme 10 pré- <EMI ID=5.1>
La tôle de platelage est revêtue d'une couche d'usure
15 d'environ 8 mm d'épaisseur, cette couche étant, par exemple, composée d'un mélange de résines d'époxy et de silex, porphyre
ou une autre pierre dure. Ce revêtement 15 est appliqué en atelier de façon que le viaduc puisse être ouvert à la circulation immédiatement après montage.
Quand le viaduc doit être monté à un endroit facilement accessible par camion, les éléments de chaussée 1 sont con- struits en pièces indivisibles de 24 m ou 25 m. Dans tous les autres cas, on peut prévoir un joint vertical à mi-longueur et
un joint horizontal dans l'âme, afin de diminuer les frais de transport. On obtient ainsi des éléments de chaussée constitués
de quatre pièces principales telles que représentées à la fi-
gure 30.
La hauteur des éléments de chaussée 1 diminue vers les extrémités (voir e.a. la figure 3); ces extrémités sont prévues
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Une extrémité de chaque élément de chaussée 1 présente quatre trous ronds tandis que l'autre extrémité présente quatre trous oblongs. Ces trous coïncideront avec deux trous et deux goujons prévus sur les colonnes ou portiques. Les trous oblongs permettent la dilatation sous l'effet des changements de température .
Les entretoises 13 sont formées par des profilés en for-
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pour des éléments de chaussée de 24 m de longueur ou tous les
3,125 m pour des éléments de chaussée de 25 m de longueur. Elles relient les éléments de chaussée voisins 1 et permettent
la fixation des éléments de rive 2. Les différentes sections
. constituant chaque entretoise sont fixées, l'une à l'autre, au moyen de plaques de liaison 16 et des boulons 17 à haute résis- <EMI ID=8.1> tance serrés à un couple contrôle. De la même manière, les éléments de rive 2 sont pourvus d'une extension en forme de
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Selon la variante représentée dans les figures 5 et 6, la liaison entre deux parties constitutives d'une entretoise est obtenue par des pièces en forme de fourche, respectivement
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ments en forme de fourche étant mutuellement solidarisés par des
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La chaussée du viaduc est bordée, tel que représenté e.a. dans les figures 1, 4, 7, 8, 9, 10 et 14, par des éléments de rive 2 fixés aux entretoises 13 des éléments de chaussée 1 extrêmes.
L'élément de rive, déterminant pour une grande partie l'esthétique de l'ouvrage, peut présenter toutes sortes de formes.
Au droit de chaque traverse de liaison, l'élément de
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tion selon la figure 9, les glissières de sécurité et la main courante sont combinées.
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est formé par le bord d'une passerelle de service 29. Selon la figure 8, le chasse-roue est remplacé par un plan incliné 30 tandis que, selon la figure 14, le chasse-roue 28 et la passe- <EMI ID=14.1>
tôle, formant ainsi également le chéneau d'évacuation des eaux
31, ce chéneau étant pourvu, à certains endroits, d'un tuyau de descente 32.
La figure 10 représente un élément central avec deux chasse-roues 28 et deux passerelles 29.
Les éléments de chaussée sont normalement supportés à <EMI ID=15.1>
Les portiques 3 sont formées par deux colonnes, respec- tivement 33, 34, et une traverse 35. Pour chaque élément de
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deux goujons coniques et de deux trous qui coïncident avec les trous prévus dans les éléments 1. La longueur de la traverse
35 dépend du nombre de bandes de roulement et reste identique sur toute la longueur du viaduc tandis que la longueur des colonnes 33, 34 est variable dans la partie inclinée du viaduc.
Il va de soi que le nombre de colonnes peut varier, comme représenté, par exemple, à la figure 21.
Dans la partie horizontale du viaduc, la longueur des
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ge. Afin de permettre la dilatation thermique, sont prévus, alternativement, des portiques fixes et des portiques pendulaires, les portiques fixes étant obtenus par fixation des têtes des colonnes aux fondations 4 au moyen de tirants ou câbles 36
(voir figure 11).
Pour des raisons esthétiques, les colonnes simples peuvent être remplacées par des colonnes composées et inclinées
(voir figures 22 et 23).
Afin d'obtenir plus d'espace libre sous le viaduc et de permettre la circulation en dessous de l'ouvrage, parallèle à son axe longitudinal, des colonnes tête-marteau, peuvent être prévues, comme représenté aux figures 24 et 25.
Le viaduc a été conçu pour résoudre en un temps très court les problèmes de circulation congestionnée. Pour cette raison, il est indispensable que des perturbations prolongées de la circulation par la pose des fondations soient évitées.
L'invention prévoit la pose de fondations en béton préfabriqué. Ces fondations peuvent être mises en place pendant la nuit, le niveau de leur face supérieure restant plus bas que le niveau de la voie, de façon qu'elles peuvent être recouvertes provisoirement d'asphalte ou de sable. Le lendemain matin, il n'y a pas d'obstacle pour la circulation et, le jour du montage, l'asphalte ou le sable est enlevé pour pouvoir poser les susdites colonnes sur les fondations.
Le réglage de la position des colonnes est possible grâce au jeu laissé dans les trous d'ancrage des fondations. Après réglage, on serre les boulons d'ancrage qui s'accrochent derrière les clés d'ancrage prévues dans le béton. Finalement, on selle les colonnes au moyen d'un béton de prise rapide.
Afin de permettre de loger les joints longitudinaux 5 entre les éléments de chaussée voisins 1, les bords latéraux des tôles de platelage sont pourvus de deux cornières, respectivement 37, 38.
Le joint 5 consiste en un tube en caoutchouc de section particulière qu'on introduit dans son logement en le comprimant.
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des éléments de chaussée 1 doivent permettre le glissement de ces éléments de chaussée sous l'influence des efforts thermiques.
L'invention prévoit deux solutions : soit un joint cru en caoutchouc à section spéciale, tel que représenté à la figure 13, soit un joint de section rectangulaire en matière cellulaire remplie de goudron, qui se comprime facilement et qui, après compression, reprend sa forme initiale, même quand son volume a été réduit de 80%.
Entre les éléments de chaussée 1 et les traverses 35
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ter que les vibrations provoquées par la circulation puissent faire du bruit. De plus, ces joints peuvent être utilisés pour provoquer le bombage de la chaussée, nécessaire pour une bonne évacuation des eaux. A cette fin, comme illustré à la figure 16, les joints en néoprène sont coniques dans le sens transversal du viaduc et la valeur de la conicité est fonction de la position de l'élément 1.
Dans les parties inclinées du viaduc, les joints 7 sont, en outre, coniques dans le sens longitudinal (figure 12) et ils présentent une conicitê correspondant à l'inclinaison longitudinale de la chaussée, assurant ainsi une pose parfaite des éléments de chaussée inclinés sur une face d'appui horizontale, constituée par une traverse 35. Grâce à l'emploi des joints coniques en néoprène, il est possible d'obtenir des plans inclinés et une chaussée bombée tout en utilisant des éléments métalliques identiques.
On peut également prévoir des joints, de préférence également en néoprène, entre les pieds des colonnes 33, 34 et
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que les fondations soient abîmées par les vibrations.
Dans le cas où il faut relier, par un viaduc, deux rues dont les axes se coupent, sont prévus des éléments 1 courbés
dans le plan horizontal, tels que représentés a la figure 26. Dans ce cas, tous les éléments de chaussée 1 ont le même rayon
de courbure, indépendamment de leur position à l'intérieur ou à l'extérieur de la courbe. Ceci provoque un léger manque de parallélisme mais cela ne gêne pas pour les longueurs et les
rayons de courbure envisagés.
Les entretoises 13 de ces éléments courbés sont maintenues parallèles à celles qui se trouvent au milieu de l'élément et qui coïncident avec le rayon du cercle. On obtient ainsi
des éléments courbés identiques, à l'exception de leur longueur et, cela, indépendamment de leur position dans la courbe.
Quand l'angle de la déviation ne dépasse pas les 5[deg.],
on emploie des éléments de chaussée en forme de trapèze 41
- figure 27 - introduits entre deux éléments de chaussée droits 1.
L'invention prévoit également des éléments courbés dans le plan vertical - figure 29 - ou des éléments à contre-flèche
- figure 28. Dans le cas de la figure 29, la courbure est obtenue par l'adaptation de la forme de l'âme. La faible raideur de la semelle inférieure et du platelage permet leur cintrage à froid avec très peu d'efforts lors de l'assemblage.
Les éléments courbés sont prévus comme transition entre la partie inclinée et la partie horizontale. Au besoin, la partie horizontale peut être omise.
Cette solution permet donc d'obtenir des viaducs dont
le profil (inclinaison et courbure) varie sans le moindre choc.
Normalement, la portée d'une travée correspond à la longueur des éléments, soit 24 m ou 25 m. L'invention prévoit
la possibilité de faire varier cette portée, tout en utilisant des éléments standard.
A cette fin, à la face inclinée 42 de la semelle inférieure 12 de l'élément de chaussée 1 sont prévus des trous permettant la fixation d'une console 43. Cette console peut remplir la fonction d'appui pour un élément de chaussée 1 qui se trouve dans le prolongement du premier, ce qui permet de placer le portique à une distance de 1,5 m, 3 m ou 4,5 m de l'extrémité (valeurs pour des éléments de 24 m).
Cette disposition permet de faire varier la portée entre un maximum de 33 m et un minimum de 15 m avec des pas de 1,5 m sans faire appel à la construction d'éléments spéciaux.
Le viaduc selon l'invention sera, de préférence, construit en acier patinable. Cet acier, légèrement allié en cuivre, nickel et chrome a l'avantage de posséder une très grande résistance à la corrosion, de façon qu'on peut l'utiliser sans peinture à condition que l'atmosphère ne soit pas trop agressive. L'emploi de cet acier permet de réduire à un minimum l'entretien des viaducs.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications
peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans la réalisation du viaduc et ce sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
l.- Viaduc amovible, à montage et démontage rapides, caractérisé en ce qu'il est substantiellement constitué par des éléments de chaussée; des éléments de rive; des portiques ou colonnes; des fondations; et des joints, d'une part longitudinaux et transversaux entre les éléments de chaussée constitutifs
et, d'autre part, entre les parties adjacentes des éléments de chaussée et des fondations avec les portiques ou colonnes.