CA2344225A1 - Ouvrage tubulaire - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un ouvrage tubulaire comprenant, en section transversale à son axe (O), au moins trois éléments préfabriqués, respectivement deux éléments de piédroits (32, 32') reposant sur la surface de pose et au moins un élément supérieur (31) à profil incurvé reposant, le lon g de deux joints longitudinaux (36), sur les bords supérieurs des deux élément s de piédroits (32, 32') et se raccordant tangentiellement à ces derniers de façon à former une voûte continue pour la transmission des charges sur les bases (33) desdits piédroits (32, 32'). Conformément à l'invention, au moins certains des éléments de piédroit (32, 32') sont conformés de façon à présenter une rigidité suffisante pour encaisser et transmettre les charges appliquées sans appui latéral sur un remblai recouvrant l'ouvrage.

Description

L'invention appartient au domaine de la construction et des travaux publics. Elle a pour objet un ouvrage de passage souterrain, plus particulièrement destiné à la circulation des véhicules.
L'invention couvre également des éléments de piédroit préfabriqués, spécialement adaptés ~ la réalisation d'un tel ouvrage.
Une voie de circulation routière et, à plus forte raison, ferroviaïre, doit avoir un profil en long assez régulier, évitant les pentes trop importantes. I1 n'est donc pas possible de suivre constamment le profil du terrain, la plate-forme se trouvant, dans certaines sections, soit au-dessus, soit au-dessous du niveau du terrain naturel. D'autre part, il est souhaitable, aux croisements, de faire passer une voie au-dessous de l'autre au moyen d'un passage souterrain.
Lorsque la différence de niveau entre la surface de pose d'un passage souterrain et le terrain naturel n'est pas trop ïmportante, il est avantageux de réaliser une tranchée ouverte dont le fond est placé au niveau voulu pour permettre la construction à
ciel ouvert de l'ouvrage quï est ensuite recouvert d'un remblai pour rétablir 1e niveau du terrain naturel.
L'inventeur a développé, depuis quelques années, une technique particuliërement avantageuse de construction d'ouvrages de ce type, qui est décrite notamment dans le document EP-A-0.081.402 ou le document US-A-4.836.714.
Dans cette technique, l'ouvrage est constitué
d'éléments de paroi préfabriqués disposës l'un à la suite de l'autre sur une plate-forme ménagée dans le Printed by VisuaIPatent

2 PCT/FR99I02231 fond de la tranchée. Dans un mode de réalisation décrit notamment dans le document EP-A-0.081.402, la structure comprend, en section transversale â l'axe, un élément supérieur formant voûte reposant sur deux piédroits placés de part et d'autre d'un radier. De préférence, les joints longitudinaux supérieurs entre l'élément de voûte et les bords supérieurs des deux piédroits sont constitués par des articulations qui donnent à l'ouvrage une relative souplesse, en particulier lors de la réalisation du remblai. En outre, les éléments de piédroits présentent avantageusement une partie supérieure incurvée qui se raccorde tangentiellement à l'élément supérieur, de façon à former une voûte continue.
Entre les bases des deux piédroits peut être disposé un élément de radier, préfabriqué ou coulé en place, qui se raccorde aux côtés internes des bases des piédroits par des joints bétonnés formant une liaison longitudinale rigide, l'ensemble formant ainsi une base plane permettant de répartir la charge sur une grande surface.
Dans certains cas, cependant, en particulier lorsque la portée de l'ouvrage est très importante, le radier peut être supprimé, chaque piédroit reposant sur le sol par une base élargie dont les dimensions sont calculées en fonction des charges à supporter et de la capacité portante du sol. Une telle disposition est décrite notamment dans le document US-A-4.836.?14.
Dans un mode de réalisation particulier,~il est possible de construire des ouvrages de três grandes dimensions, constitués de plusieurs sections de passage adjacentes, par exemple pour la réalisation d'une autoroute souterraine â plusieurs voies de circulation. Dans le cas d'un ouvrage ayant deux Printed by VisuaIPatent

3 PCT/FR99/02231 sections de passage, celles-ci sont séparées par un piédroit central sur lequel reposent deux éléments de voflte qui, sur le côté extérieur, prennent appui chacun sur un piédroit latéral.
Cette technique a connu un développement important car elle permet de réaliser de façon particulièrement rapide et économique des ouvrages de très grande section.
En effet, l'ensemble de la structure porteuse est constitué d'éléments préfabriqués qui peuvent être réalisés économiquement et dans les meilleures conditions de sécurité, dans une usine de préfabrication spécialement équipée ou bien dans un atelier forain installé à proximité de l'ouvrage lorsque celui-ci est important. I1 est ainsi possible de contr8ler rigoureusement les conditions de fabrication et, en particulier, la composïtion du béton et sa teneur en eau, le positionnement des armatures et la qualité de surface après décoffrage.
On peut même, dans certains cas, utiliser des bétons é
haute performance.
De ce fait, par rapport â une construction coffrée et bétonnée sur place, l'utilisation d'éléments préfabriqués permet de réduire leur épaisseur par rapport à leur portée et, par conséquent, de les alléger. Même pour de grandes portées, les éléments préfabriqués peuvent donc être manipulés et mis en place par les engins de levage dont on dispose habituellement sur un chantier.
Pour construire un tel ouvrage, après avoir creusé une tranchée dont le fond est applani au niveau voulu, on pose successivement, d'abord les éléments de c8té qui sont prévus pour se tenir droits par eux mêmes, puis les éléments supérieurs qui reposent, à
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4 PCT/FR99/02231 leurs extrémités, sur deux éléments de côté, l'ensemble étant ensuite recouvert d'un remblai. Selon l'une des caractéristiques de cette technique, ïe remblai participe à la résistance de l'ensemble. En effet, du fait que les éléments peuvent être particulièrement minces et que l'on peut réaliser le ferraillage avec une grande précision, les éléments présentent une certaine flexibilitë et peuvent céder légèrement lorsque l'ouvrage supporte le remblai et les surcharges, ce qui réduit les efforts appliqués à
la clé, la structure prenant appui latéralement sur le remblai.
I1 est particulièrement intéressant d'utiliser une telle technique pour le contournement d'agglomérations ou le passage d'une voie routière ou ferroviaire en zone protégée, car l'ouvrage peut être réalisé en tranchée ouverte sur une grande longueur, même à proximité des habitations, puis être recouvert par un remblai de façon à rétablir le niveau et l'aspect naturel du terrain en assurant, en outre, une isolation phonique quasi parfaite.
Cependant, il n'est pas toujours facile de réaliser, de part et d'autre de l'ouvrage, un remblai susceptible d'encaisser des efforts latéraux. C'est le cas, en particulier, en zone urbanisée lorsque l'ouvrage passe à proximité de constructions existantes, par exemple, les fondations ou les caves d'un immeuble, ou bien un égout. De plus, dans un espace resserré, il peut être nécessaire de faire passer des canalisations à proximité de l'ouvrage et l'on peut donc être amené, pour entretien ou remplacement, â réouvrir le remblai.
L'invention a pour but de remédier à de tels inconvénients grâce à un nouveau mode de réalisation Printed by VisuaIPatent d'un tel ouvrage permettant d'éviter la réalisation d'un remblai latéral capable de supporter des efforts latéraux en particulier, en zone urbaine et dans les cas où la voie de circulation se trouve, en tout ou

5 partie, au dessus du niveau du terrain naturel.
L'invention concerne donc la réalisation d'ouvrages tubulaires constitués d'éléments de paroi préfabriqués disposés l'un à la suite de l'autre sur une plate-forme de façon à former une structure résistante ayant au moins une section de passage tubulaire centrée sur un axe longitudinal et reposant sur la plate-forme par une base aplatie, la structure comprenant, en section transversale ù l'axe, au moins trois éléments, respectivement deux éléments de côté
formant des piédroits comportant chacun une paroi sensiblement verticale ayant un bord supérieur et une base à face inférieure plane reposant sur la plate-forme, et au moins un élément supérieur à profil incurvé reposant sur les bords supërieurs, respectivement, des deux éléments de piédroit, le long de deux joints longitudinaux et se raccordant tangentiellement aux parties supérieures desdits piédroits de façon à former une voûte continue pour la transmission des charges sur les bases desdits piédroits.
Conformément à l'invention, au moins certains éléments de piédroit, placés sur le côté extérieur de la structure, sont conformés de façon é présenter une rigidité suffisante pour encaisser et transmettre. les charges appliquées, sans appui latéral sur un remblai recouvrant l'ouvrage.
Dans un mode de réalisation prêférentiel, chaque élément de piédroit est muni d'au moins une nerwre de raidissement s'étendant sur au moins une Printed by VisualPatent

6 PCT/fR99/02231 face de sa paroi latérale et susceptible de s'opposer à une déformation de celle-ci sous l'effet des charges appliquées par l'élément supérieur.
Par ailleurs, chaque élément supérieur peut avantageusement être muni, le long d'au moins un côté
latéral placé sur l'extérieur de la structure, d'un voile rigide s'étendant vers le haut pour le maintien stable d'une épaisseur minimale de remblai au-dessus de l'élément supérieur.
L'inventïon couvre également les éléments de paroi préfabriqués ainsi réalisés.
L'invention constitue donc une extension de la technique connue de réalisation d'ouvrages tubulaires qui présente de nombreux avantages et permet de s'adapter à des situations particulières.
En effet, il était admis, jusqu'â présent, que la construction de passages souterrains était nécessaire seulement dans le cas où, précisément, la plate-forme de circulation se trouve au-dessous du niveau du terrain naturel. Lorsque, au contraire, le terrain descend au-dessous du niveau de la plate-forme, on doit construire celle-ci sur un remblai ou un viaduc pour rétablir le niveau souhaité. I1 se pose alors, dans les zones urbaines, le problème du bruit causé par la circulation des véhicules et de la gêne apportée à l'environnement et il faut souvent réaliser des murs antibruit qui sont coflteux, peu esthétiques et parfois inefficaces.
L'invention remédie également à de tels inconvénients en permettant d'assurer dans les meilleures conditions, la protection de l'environnement sur toute la longueur de ïa voie de circulation.
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7 En effet, grâce aux dispositions selon l'invention, l'ouvrage peut être réalisé, au moins en partie au-dessus du niveau du terrain naturel. Celui-ci est d'abord recouvert d'un premier remblai ayant une partie supérieure en forme de plate-forme pour constituer la surface de pose et, après la pose des éléments, l'ensemble de la structure et du premier remblai qui la supporte est recouvert d'un second remblai qui se raccorde au terrain naturel de part et l0 d'autre de la structure de façon à former une colline artificielle, la base aplatie de la structure ayant une largeur déterminée en fonction de la capacité
portante du premier remblai de façon à transmettre â
celui-ci les charges appliquées sans risque de tassement excessif.
D'autres dispositions avantageuses de l'invention font l'objet des revendications et ressortiront de la description qui va suivre de certains modes de réalisation particuliers, donnés à
titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale, de l'ensemble d'un ouvrage réalisé
selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est une vue d'ensemble schématique, en perspective.
La figure 5 est une vue de détail de la base d'un piédroit.
La figure 6 montre, en coupe transversale la réalisation d'un ouvrage à deux sections accolées.
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8 PCT/FR99/02231 La figure 7 montre un mode de réalisation particulier d'un tel ouvrage.
Les figures 8 et 9 montrent, respectivement en vue de côté et en vue de dessus, la sortie d'un 5 ouvrage traversant en biais un talus.
Sur la figure 1, on a représenté
schématiquement, en coupe longitudinale, une partie d'une voie de circulation réalisée selon l'invention sur un terrain relativement accidenté dont le profil 10 en long est indiqué par la ligne 10 qui correspond donc à la coupe du terrain naturel 1 par un plan vertical P passant par l'axe longitudinal de la voie de circulation. Celle-ci est ménagée sur une plate-forme A qui comprend une partie 11 se trouvant au-15 dessous du niveau du terrain naturel et une partie 12 se trouvant au-dessus de celui-ci.
Par conséquent, la partie 11 de la plate-forme A est ménagée en déblai sur le fond d'une tranchée B
alors que la partie 12 est ménagêe sur 1e sommet d'un 20 remblai C.
Dans la partie 11 en déblai, la plate-forme A
constituant la voie de circulation est recouverte, de façon classique, d'un ouvrage tubulaire D constituant un passage souterrain qui est d'abord réalisé â ciel 25 ouvert, puis enterré sous un remblai E pour rétablir le niveau 14 du terrain naturel.
Une telle disposition est particulièrement avantageuse pour 1e contournement de zones urbanisées car elle permet d'assurer une parfaite isolation 30 phonique et de rétablir l'envïronnement, le remblai E
pouvant être planté.
Dans un mode de réalisation décrit dans le brevet EP-0.081.402, la paroi tubulaire D est constituée de tronçons successifs placés bout â bout Printed by VisuaIPatent

9 PCT/FR99/02231 et comprenant chacun, en section transversale, au moins trois éléments, respectîvement un élément supérieur incurvé 21 reposant sur deux piédroits latéraux 22, 22' munis chacun d'une base plane leur permettant d'être posés en se tenant droits sur le sol. Les côtés internes des bases des deux piédroits peuvent être reliés, par des joints longitudinaux bétonnés, à un quatrième élément formant un radier. De la sorte, l'ensemble de la charge appliquée sur la l0 paroi tubulaire est transmise â une base de très grande surface.
Cependant, il est possible également de supprimer le radier. Comme on l'a représenté sur la figure 2, chaque piédroit latéral 22, 22' comprend alors une base élargie 23 ayant deux ailes, respectivement interne et externe, qui donnent à
l'élément une surface d'assise suffisante, et une paroi latérale 24 ayant une partie supérieure 25, incurvée vers l'intérieur, qui se raccorde tangentiellement à l'élément supérieur 21 de façon que l'ensemble forme, en section transversale, une voûte sensiblement demi-circulaire centrée sur un axe longitudinal 0.
De plus, les joints longitudinaux 26 entre l'élément supérieur 21 et les bords supérieurs des deux piédroits latéraux 22, 22' sont constitués par des articulations centrées sur des plans P1, P'l, dans lesquels sont placés les centres de courbure de l'élément supérieur 21 et des parties supérieures 25 des piëdroits 22, 22'. De préférence, ces plans de joint sont inclinés à 45° par rapport â la verticale.
Dans cette disposition connue, les charges appliquées sur l'élément supérieur 21 sont transmises tangentiellement aux deux piédroits latéraux 22, 22'.
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10 PCT/FR99/02231 Ces derniers prennent appui sur le sol par leur base 23 mais, en raison de la souplesse de la structure et de l'utilisation des joints articulés 26, l'élément supérieur 21 a tendance â fléchir légèrement en 5 écartant les piédroits latéraux 22, 22' qui fléchissent également et prennent appui latéralement sur le remblai E. Celui-ci doit donc être réalisé de façon particulière pour participer à la résistance de l'ensemble de la structure en encaissant les poussées 10 latérales appliquées par les deux piédroits 22, 22'.
Comme on l'a indiqué, il n'est pas possible, dans certains cas, de prendre appui latéralement sur les terrains environnants.
Selon l'invention, les piédroits latéraux qui 15 doivent alors résister par eux-mêmes aux charges appliquées par l'élément supérieur sont formés de façon à être assez rigides pour ne pas fléchir sous la charge. A cet effet, comme le montre la figure 3, chaque élément de piédroit 32 est muni d'une nervure 20 de raidissement 37 placée sur le côté extérieur de la paroi 34 et s'étendant entre la base 33 et le joint supérieur 36. Le piédroit 32 aïnsi rigidifié peut donc transmettre les charges suivant une direction sensiblement verticale, sans appui latéral sur le 25 remblai 5.
Un tel mode de réalisation des piédroits latéraux est particulièrement avantageux dans le cas représenté sur la figure 1, d'un terrain naturel relativement accidenté.
30 Habituellement, en effet, lorsque le niveau de la plate-forme 11 rejoint le niveau naturel du terrain 1, au point 13 du profil en long 10, la structure vofitée 2 recouverte d'un remblai est arrêtée et la suite de la voie de circulation A est réalisée à ciel Printed by VisualPatent

11 PCT/FR99/02231 ouvert sur la partïe supérïeure d'un talus C ou bien, même, sur un viaduc. I1 en résulte une gêne pour l'environnement et, dans les zones urbanisées, on est souvent obligé de construire des murs antibruit le long des deux côtés de la plate-forme A. Une telle réalisation est onéreuse et peu esthétique.
Selon l'invention; au lieu d'être arrêtée à la sortie de la tranchée B, la structure tubulaire 2 est prolongée par une structure de même nature 3 qui est représentée sur la figure 3, celle-ci étant une coupe transversale, selon la ligne III-III de la figure 1.
A cet effet, on construit, dans le prolongement de la partie 11 de la plate-forme A, un premier remblai 4 dont la partie supérieure 41 est arasée de façon à former une plate-forme 12 sur laquelle est posée la structure tubulaire 3.
Sur la figure 4, qui est une vue en perspective de l'ensemble, on a reprësenté, pour simplifier, un seul tronçon de la structure tubulaire 3 qui comprend, en section transversale à l'axe O, au moins troïs éléments, respectivement un élément supérieur incurvé 31 xeposant sur deux piédroits latéraux 32, 32' le long de joints longitudinaux 36.
Ces éléments de parois préfabriqués ont, de préférence, exactement le même profil que les éléments 21, 22, 22' de la structure 2 et se placent donc dans le prolongement de ceux-ci. Les joints longïtudinaux sont donc placês dans l'alignement des joints longitudinaux 26 de la structure 2 et constituent, de 30 même, des articulations donnant â la structure une relative souplesse.
De plus, chaque piédroit 32 est muni d'une base 33 prenant appui sur la plate-forme 12.
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12 PCT/FR99/02231 Après la pose des éléments constituant la structure 3, dans le prolongement de la structure 2, l'ensemble est recouvert d'un second remblai 5 dont la surface 50 se raccorde progressivement au terrain naturel 1 et à la surface 14 du remblai E, de façon à
réaliser une colline artificielle qui peut avantageusement être plantée pour rétablir un environnement esthétique.
I1 est clair que, de la sorte, on réalise une isolation phonique quasi parfaite, même dans les parties où la plate-forme A est à un niveau supérieur au terrain naturel.
En outre, la circulation sur la plate-forme A
ainsi recouverte n'est plus visible des constructions voisines F.
ces avantages essentiels peuvent compenser, dans les zones urbanisées, le supplément de prix dû à
la réalisation de la structure 3 et du second remblai 5.
Comme pour la structure 2, chaque piédroit latéral 32, 32' comprend, de préférence, une base élargie 33 et une paroi latérale incurvée 34 qui se raccorde tangentiellement à l'élément supérieur 31.
Les éléments supérieurs 31 et les piédroits 32 ont le même profil que les éléments analogues 21, 22 de la structure 2 et peuvent donc être coulés sur les mêmes moules, ceux-ci étant légèrement modifiés pour réaliser les nervures de raidissement 37.
La largeur de la base 33 de chaque piédroit 32 doit être déterminée en tenant compte de la capacité
portante du premier remblai 4 qui risque d'être inférieure à celle de la plate-forme 11 ménagée dans le fond de la tranchée B, c'est à dire sur le terrain naturel.
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13 PCT/FR99/02231 Cependant, comme on l'a indiqué plus haut, les éléments préfabriqués de ce type, même pour une grande portée, peuvent être réalisés en un site éloigné du chantier et transportés par la route, chaque élément pouvant être placé en long sur une remorque.
Pour de grandes dimensions, il est donc intéressant de calculer les éléments de façon à les alléger au maximum et, dans la mesure ou l'on ajoute â
un piédroit une nervure de raidissement, il peut être préférable de réduire la largeur de la semelle en prévoyant une possïbilité d'êlargissement de celle-ci, après la pose, pour lui donner la surface d'assise nécessaire.
A cet effet, comme le montre la figure 5, on peut prévoir, lors de la fabrication des éléments de pïédroits, de laisser dépasser, sur les deux c8tés, respectivement externe 33a et interne 33b, de la base 33, des armatures en attente 42a, 42b. Ainsi, le poids de l'élément de piëdroit peut être réduit de façon â
rester compatible avec les capacités de transport.
Après la pose des éléments, il est possible, à l'aide de coffrages appropriés, de couler des prolongements 44a, 44b sur chaque c8tê de la base 33 de façon à
élargir celle-ci pour diminuer les charges appliquées sur le remblai 4. En réduisant ainsi la largeur de la semelle 33, on peut compenser l'augmentation de poids due à la nervure 37. Par ailleurs, des armatures longitudinales 45 recouvrant plusieurs éléments de piédroit successifs peuvent être enfilés dans les armatures en attente 42 de façon â réaliser une poutre longitudinale de liaison entre les éléments, leur permettant de mieux résister aux tassements différentiels.
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14 PCT/FR99/02231 Pour augmenter encore la surface d'assise 30, on peut aussi couler, entre les côtés internes des base 33, 33' des deux éléments de piédroit 32, 32',un radier 43 muni du ferraillage nécessaire et dans lequel sont noyées les armatures en attente 42b.
Pour simplifier 1a figure 3, on a représenté
un ouvrage réalisé sur un terrain naturel 1 sensiblement horizontal en section transversale. En pratique, cependant, la ligne de pente du terrain, suivant une direction orthogonale à l'axe longitudinal de l'ouvrage, peut être plus ou moins inclinée par rapport à l'horizontale, entre un versant amont 16 et un versant aval 15. Comme on l'a représenté, â titre d'exemple, sur la figure 6, il en résulte que, dans la zone ou la plate-forme il passe au dessus du niveau du terrain naturel 1, le côté de l'ouvrage tourné du côté
aval doit être posé sur un remblai 61, alors que le côté tourné vers l'amont repose sur le fond d'une tranchée 62 réalisée en déblai.
La structure selon l'invention est particulièrement adaptée à une telle situation. En effet, comme indiqué plus haut, l'utilisation de piédroits préfabriqués prenant appui sur une semelle de grande largeur et sur lesquels repose l'ëlément supérieur par l'intermédiaire d'une articulation longitudinale permet de résister particulièrement bien aux tassements différentiels qui peuvent résulter d'un tel appui dissymétrique.
Sur la figure 6, on a représenté, â titre d'exemple, une structure â deux arches du type décrit dans le document EP-A-0.202.256, qui est particulièrement adaptée â la réalisation d'autoroutes et comprend au moins deux voies de circulation S1, S2 de part et d'autre d'un piédroit central 63 sur lequel Printed by VisualPatent WO 00!17456 15 PCTlFR99/02231 reposent deux éléments supérieurs, respectivement 64, 64', qui prennent appui vers l'extérieur, chacun sur un piédroit latéral, respectivement 65 du côté amont et 65' du côté aval.
Le remblai 5 qui recouvre l'ensemble de l'ouvrage et se raccorde au terraïn naturel de la façon indiquée sur la figure 6, est dissymétrique, mais ceci n'affecte pas~la stabilité de l'ouvrage, les charges étant transmises verticalement par les 1o piédroits 65, 65', rendus rigides par les nervures 37.
Les figures 3 et 6 montrent un autre perfectionnement de l'invention. En effet, le second remblai 5 qui est ménagé par dessus le premier remblai 4, peut être soumis à des glissements et c'est pourquoi il est avantageux, comme indiqué sur la figure 3, de prévoir sur le côté latéral de chaque élément supérieur 31, un voile en béton 38 qui s'étend vers ie haut de façon à retenir la partie supérieure 51 du remblai recouvrant l'ouvrage. Ainsi, celui-ci 2o est toujours recouvert d'une sorte de calotte en terre dont le poids augmente la stabilité de l'ensemble et qui ne risque pas de s'effondrer si la partie aval 52 du remblai 5 à tendance à glisser.
De préférence, le voile de retenue 38 est perpendiculaire au côté latéral de l'élément de paroi 31 et, par conséquent, parallèle au glas de joint P1.
Dans le cas d'un ouvrage â section unique représenté sur la figure 3, l'élément supérieur 31 peut être muni de deux voilas 38, 38' ménagés~sur chacun de ses côtés. En revanche, dans le cas d'une structure à deux sections, chaque élément supérïeur 64, 64' est muni d'un voile de retenue 38 uniquement sur son côté externe reposant sur un piédroit latéral Printed by VisualPafent 65, 65', les côtés internes des deux éléments 64, 64' reposant symétriquement sur le piédroit central 63.
I1 est à noter que les éléments préfabriqués qui viennent d'être décrits présentent de nombreux avantages qui justifient leur application à des situations variées.
Par exemple, gràce à l'utilisation de piédroits renforcés tels que décrits précédemment, le remblai ne doit plus être réalisé d'une façon particulière et peut donc être réouvert en cas de besoin. De ce fait, on peut y faire passer des conduites 67 qui peuvent être posées même après la réalisation de l'ouvrage.
Cet avantage est particulièrement intéressant en site urbain car il permet de libérer un espace de chaque côté de l'ouvrage. De tels piédroits peuvent donc avantageusement être utilisés, même pour une structure réalisée, de façon classique, sur le fond d'une tranchée.
Cependant, dans le cas représenté sur la figure 6 d'un ouvrage réalisé sur un terrain dissymétrique, la partie du remblai comprise entre le piédroit amont 65 et 1e versant 16 peut être réalisée de façon à encaisser les poussées latérales. Le piédroit 65 aurait donc pu être réalisé sans nervure, comme un piédroit 22 de la structure 2.
La figure 7 montre un autre exemple de réalisation d'un ouvrage à deux voies de circulation dans le cas d'une sortie en biais dans un terràin naturel incliné. I1 peut alors être intéressant d'arrêter d'abord la section S'2 de l'ouvrage se trouvant du c6té aval et de prolonger pendant un certain temps la section S'1 se trouvant du c&té amont et qui est seule recouverte d'un talus 51'. Celui-ci Printed by VisualPatent WO 00/17456 1? PCT/FR99/02231 est avantageusement arrêté par un voile incliné 38a ménagé sur le côté tourné vers la pente de l'élément supérieur 66 qui repose sur le piédroit central 63'.
Ce dernier peut être constitué d'un mur plein ou d'une rangée de piliers surmontés d'une longrine et comportant, du côté amont, un seul organe d'appui 36 pour l'élément supérieur 66 recouvrant la section S'1.
Du côté aval, la partie supérieure de l'élément central 63' constitue avantageusement une face inclinée 39a d'appui du voile de retenue 38a.
De même, la nervure 3? de chaque élément de piédroit 65' fermant vers l'extérieur la section S'2 peut être munie, à son extrémité supérieure, d'une face inclinée 39 ayant la même orientation que le voile 38' associé à l'êlément supérieur 64' de façon â
constituer une face d'appui dudit voile 38'.
I1 est à noter que le talus 51 peut être arrêté au niveau du voile 38' , la partie basse 52 du remblai 5 étant supprimée.
L'ouvrage est alors recouvert d'une simple calotte de terre et les piédroits nervurés 65' restent visibles de l'extérieur en assurant par eux-mêmes la protection phonique. On obtient ainsi un effet esthétique intéressant.
Par ailleurs, même dans le cas d'un ouvrage réalisë en tranchée et entièrement recouvert d'un remblai, il peut être intéressant de prévoir des piédroits nervurés au débouché de l'ouvrage, en particulier lorsque celui-ci est ménagé en biais~par rapport au remblai qui le recouvre.
A titre d'exemple, on a représenté sur les figures 8 et 9 la sortie d'un tel ouvrage traversant un remblai E sur lequel est ménagée une voie de Printed by VisualPatent WO 00/17456 la PCT/FR99/02231 circulation 14 dont la direction longitudinale fait un angle non droit avec l'axe 70 de l'ouvrage 7.
En section courante, l'ouvrage est constitué, comme la structure 2 de la figure 2, de tronçons 5 successifs comprenant chacun un élément supérieur 21 reposant sur deux piédroits latéraux 22, 22' qui peuvent prendre un appui latéral sur le remblai E
recouvrant l'ouvrage. Cependant, le remblai E, qui a été enlevé sur la figure 9, est limité par un talus 10 incliné E' dont le bord, le long de la structure est indiqué en trait mixte. Habituellement, à la sortie 7 de l'ouvrage, les piédroits latéraux 72, 72' du dernier tronçon 71 sont prolongés par des murets préfabriqués 73, 74 ayant la même inclinaison que le

15 talus, pour le maintien des terres.
On voit que, en particulier du côté le plus rapproché du bas du talus, le piédroit 72a ne peut pas prendre appui sur le remblai dont la hauteur est insuffisante. Dans ce cas, pour encaisser les poussées 20 latérales appliquées par l'élément supérieur 71, les deux éléments de côté doivent parfois être reliés à
leur base par une poutre de liaison s'étendant entre les deux semelles 73, 73'. Ceci peut présenter des inconvénients, par exemple pour la réalisation d'une 25 route passant à l'intérieur de l'ouvrage et ces inconvénients peuvent être évités en utilisant, aux deux extrémités où la hauteur de terre est insuffisante, des piédroits nervurés du type décrit précédemment et qui encaissent par eux-même les 30 charges appliquées sans avoir besoin de prendre un appui latéral sur le remblai.
Comme on l'a représenté sur la figure 9, les piédroits adjacents 72a, 72b des deux derniers tronçons sont alors munis de nervures 37 alors que, de Printed by VisuatPatent l'autre c8té, seul le piédroit extrême 72'a est nervuré, le piédroit 72'b de l'avant dernier tronçon prenant appui sur un talus de hauteur suffisante pour encaisser la poussée et étant, par conséquent, identique au piédroit courant 22'.
il apparaft donc que les éléments préfabriqués qui viennent d'être décrits peuvent être utilisés de diverses façons. De plus, l'invention ne se limite évidemment pas aux détails des modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple, d'autres variantes, d'autres perfectionnements et d'autres utilisations pouvant être imaginés sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.
En particulier, il est avantageux d'utiliser, pour la réalisation de l'ouvrage, des éléments de paroi à semelle élargie mais il peut être préférable de relier les bases des deux piédroits, par un radier bétonné permettant de répartir la charge sur une base unique ayant une trés grande surface d'assise.
D'autre part, comme on l'a indiqué plus haut, dans les modes de réalisation décrits dans les brevets précédents, les piédroits étaient dimensionnés et ferraillés de façon à présenter une certaine flexibilité en s'appuyant latéralement sur le remblai.
Dans l'invention , en revanche, la totalité de la charge appliquée est transmise par le piédroit sur sa semelle et il en résulte, pour une même section de passage, une augmentation des contraintes de compression appliquées sur le béton. De ce fait, pour ne pas être obligé d'augmenter l'épaisseur de la paroi latérale et, par conséquent le poids des piédroits, il peut être intéressant de réaliser les éléments en un Printed by VisualPatent béton ~ haute performance ayant une résistance à la compression sensiblement accrue.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les 5 revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée.
Printed by VisuaIPatent

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Ouvrage tubulaire constitué d'éléments de paroi préfabriqués disposés l'un à la suite de l'autre sur une plate-forme (A) de façon à former une structure tubulaire résistante (D) ayant un axe longitudinal (O) et comprenant, en section transversale à l'axe (O), au moins trois éléments, respectivement deux éléments de côté (32, 32') formant des piédroits comportant chacun une paroi sensiblement verticale (34) ayant un bord supérieur et une base (33) à face inférieure plane reposant sur la plate-forme (A), et au moins un élément supérieur (31) à
profil incurvé reposant sur les bords supérieurs respectivement, des deux éléments de piédroit (32, 32') le long de deux joints longitudinaux (36, 36') et se raccordant tangentiellement aux parties supérieures (35, 35') desdits piédroits (32, 32') de façon à
former une voûte continue pour la transmission des charges sur les bases (33, 33') desdits piédroits (32, 32').

caractérisé par le fait qu'au moins certains des éléments de piédroit (32, 32') sont conformés de façon à présenter une rigidité suffisante pour encaisser et transmettre les charges appliquées sans appui latéral sur un remblai recouvrant l'ouvrage.

2. Ouvrage tubulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins certains des éléments de piédroit (32, 32') sont munis chacun d'au moins une nervure de raidissement (37) s'étendant sur au moins une face de la paroi latérale (34) et susceptible de s'opposer à une déformation de celle-ci sous l'effet des charges appliquées par l'élément supérieur (31).

3. Ouvrage tubulaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chaque joint longitudinal (36, 36') entre un élément de piédroit (32) et l'élément supérieur (31) constitue une articulation à axe longitudinal.

4. Ouvrage tubulaire selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque articulation longitudinale (36) est centrée sur un plan de joint (P1) incliné par rapport à la verticale.

5. Ouvrage tubulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque élément de piédroit (32) comporte une base élargie (33) s'étendant de part et d'autre d'une paroi latérale (34) sensiblement verticale ayant une partie supérieure (35) incurvée du côté de l'axe (O) de l'ouvrage, de façon à se raccorder tangentiellement au côté correspondant de l'élément supérieur (31) et que au moins une nervure de raidissement (37) est ménagée sur le côté extérieur de la paroi latérale (34) et s'étend à partir de la base (33) sensiblement jusqu'au niveau du joint longitudinal (36).

6. Ouvrage tubulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la plate-forme (A) est réalisée, au moins en partie (12), au-dessus du niveau du terrain naturel (1), celui-ci étant d'abord recouvert d'un premier remblai (4) ayant une partie supérieure (41) formant une plate-forme (12) pour constituer la surface de pose d'une structure résistante (3) et que, après la pose des éléments (31, 32), l'ensemble de la structure (3) et du premier remblai (4) qui la supporte est recouvert d'un second remblai (5) qui se raccorde au terrain naturel (1) de part et d'autre de l'ouvrage de façon à former une colline artificielle, la structure (3) reposant sur une surface d'assise (30) ayant une largeur déterminée en fonction de la capacité portante du premier remblai (4) de façon à transmettre à celui-ci les charges appliquées sans risque de tassement excessif.

7. Ouvrage souterrain selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, le terrain naturel (1) sur lequel est construit l'ouvrage étant incliné suivant une direction transversale â
l'axe longitudinal (O) de l'ouvrage (3) entre un versant amont (16) et un versant aval (15), la plate-forme (A) est réalisée de façon dissymétrique et comprend une partie (18) réalisée en déblai dans le fond d'une tranchée (62), sur laquelle sont posés les piédroits (65) de l'ouvrage tournés du côté amont (16), et une partie (17) réalisée en remblai (61) au dessus du terrain naturel (1) et sur laquelle sont posés les piédroits (65') de l'ouvrage tournés du côté
aval (15), au moins lesdits piédroits aval (65') étant munis d'une nervure de renforcement (37).

8. ouvrage tubulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la base (33) d'au moins certains des éléments de piédroit (32) est munie, sur au moins un côté latéral (33), d'armatures en attente (42) susceptibles d'être noyées dans un béton coulé après la pose de l'élément pour réaliser un élargissement (44) de la surface d'assise (30).

9. Ouvrage tubulaire selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un radier (43) s'étendant entres les bases (33, 33') des éléments de piédroit (32, 32') et solidarisé avec les côtés internes (33b) desdites bases (33, 33') de façon à constituer une surface d'assise (30) de la structure (3).

10. Ouvrage tubulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque élément supérieur (31) est muni, le long d'au moins un côté tourné vers l'extérieur, d'un voile rigide (38) s'étendant vers le haut à partir dudit côté pour le maintien d'une calotte en terre (51) constituée d'une épaisseur minimale de remblai recouvrant au moins partiellement l'ouvrage.

11. Ouvrage tubulaire selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le voile rigide (38) ménagé sur un côté d'un élément supérieur (31) repose sur une face d'appui (39) de même orientation ménagée à une extrémité supérieure de chaque nervure de raidissement (37) de l'élément de piédroit correspondant.

12. Ouvrage tubulaire selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait que le remblai recouvrant partiellement l'ouvrage est arrêté au niveau du voile de maintien (38), les éléments de piédroit nervurés (65') restant visibles de l'extérieur.

13. Ouvrage tubulaire selon l'une des revendications 10 à 12, comportant au moins deux sections (S1, S2) accolées de part et d'autre d'au moins un piédroit central (63), chaque section comprenant un élément supérieur (64) reposant, d'un côté sur le piédroit central (63) et de l'autre sur un piédroit latéral (65), caractérisé par le fait que, à
la sortie d'un terrain dont la surface est en biais par rapport à la direction longitudinale de l'ouvrage, l'une des sections (S'1) est prolongée par rapport à
l'autre (S'2) et est recouverte par un élément supérieur (66) muni, du côté prenant appui sur le piédroit central (63'), d'un voile rigide (38a) s'étendant vers le haut pour le maintien d'un remblai (51') jusqu'au niveau du piédroit central (63'), la partie supérieure de ce dernier formant, du côté
amont, un appui (36) pour l'élément supérieur (66) et, du côté aval, une face inclinée (39a) d'appui du voile (38a) de maintien du remblai (51').