Brevet FR2006181A1 — publié le 19691219

I1 est de pratique courante d'exécuter en atelier ou sur le chantier même des éléments préfabriqués en béton et de les amener à la main ou au moyen d'engins de levage appropriés a l'emplacement qui leur est destiné dans la construction ou l'out vrage.Pour des ouvrages importants et des éléments en béton préfabriqués très lourds, le levage et le transport des éléments posent un certain nombre de problemes, étant donné qu'il faut disposer d'engins de manutention spéciau et que le chantier où sont fabriqués les éléments doit posséder une assise capable de supporter de fortes charqes et doit être adapté pour permettre l'approvisionnement commode des matériaux nécessaires à la fabrication des éléments, savoir le mélange de béton R coule les armatures métalliques, etc... L'invention concerne la construction d' un pont forme d dune série de travées, dans lequel l'intervalle subsistant entre les piles est franchi par des poutres principales parallèles préfabriquées en béton armé. Un procédé connu pour l'exécution d'ouvrages d'art de ce genre consiste à fabriquer les poutres avec une précontrainte par- tielle, le cas échéant dans des coffrages ouvrants en acier, et à les amener ensuite sur un parc de stockage, où leur précontrainte est réalisée. Les poutres doivent alors être montées au-dessus des travées déjà en place du pont,puis placées à leur position définitive au moyen d'engins de levage appropriés. La première difficulté qu'on rencontre dans ce procédé connu est de créer une aire de travail et de stockage étendue, utilisable par tous les temps et accessible aux véhicules lourds, ainsi que des voies pour la circulation des engins très lords de levage et de trans- port du béton.L'inconvénient principal d'un tel procédé est d'entraîner des durées de construction tss longues, incompatibles avec le programme moderne de constructions routiers Même l'utilisation d'engins de pose, qui transportent longitu- dinalement et transversalement la poutre amenée jusqu'à la travée devant être édifiée pour la mettre dans sa position défini- tive, ne peut guère changer cet état de fait, soit parce que les engins de pose connus sont trop encombrants, lourds et coûteux, soit qu'ils doivent être montés, installés ou déplacés sur le terrain libre entre les piles du pont. Le but que s'est fixé l'invention est de réaliser la fabrication en série et la pose de telles poutres principales de pont en béton armé précontraint, de telle façon que les matériaux nécessaires a la construction du pont puissent être amenés sur les parties déja achevées du pont, c'est-à-dire pratiquement en l'absence d'aires de travail et de stockage particulières. Le trajet sur lequel les poutres principales doivent etre véhiculées du lieu de leur fabrication jusqu a leur pose définitive doit être en outre aussi court que possible et ce transport ne doit pas nécessiter la mise en oeuvre engins de levage compliqués se déplaçant sur le terrain.Le temps que demande la fabrication en série la pose des diverses poutres et l'achèvement aussitôt après de la chaussée de chaque travée du pont doit être enfin notablement plus court nue dans les procédés connus jusqu'à présent. L'idée de base de 1'invention consiste à utiliser, comme emplacement de travail pour la fabrication des poutres en béton de chaque tronçon, le tronçon précédent du pont, qui vient d'être achevé et sur lequel la chaussée est déjà suffisamment avancée pour qu'on puisse y faire circuler des véhicules lourds.On utilise un engin de pose, monté sur trois portiques, qui permet d'amener des charges du tronçon du pont qui vient d'être achevé sur le tronçon suivant, ledit engin pouvant être déplacé sur le tronçon achevé du pont et étant dimensionné de telle manière qu'il subsiste suffisamment de place pour loger le coffrage servant à la fabrication des poutres principales en béton et pour stocker les autres matériaux nécessaires à la construction, ainsi-que les engins utilisés pour la fabrication, Le coffrage, avantageusement forme de plusieurs éléments assemblées, peut être chauffe, we sorte quel'le béton fait prise dans une large mesure au cours d'une ournée, et que l'armature peut être aussitôt précontrainte. Conformément à l'invention, l'adification d'un pont comprenant une série de travées et dans lequel 'intervalle subsistant entre les piles est franchi par des poutres longitudinales paral lèles, a lieu de la manière suivante : les poutres sont fabriquées dans un coffrage chauffé, qui est monte sur une travée du pont déjà achevée, située avant celle qui doit être édifiée et munie d'une chaussée, et après que l2armature et le béton ont été mis en place et que le béton a été soumis à un chauffage intensif accéléré lui conferant la résistance nécessaire pour la précontrainte, la poutre longitudinale est précontrainte et amenée au moyen de l'engin de pose à sa position définitive dans la travée devant etre édifiée. Après la mise en place des poutres principales du pont sur les piles, les éléments formant la chaussée, par exemple des dalles préfabriquées, sont amenés par l'engin de pose demeurant au même emplacement. Au cours de l'amenée des poutres préfabriquées du pont leur position définitive, deux des trois portiques de l'engin de pose, savoir le portique nédian et le portique posterieur, 'éten- dent sur la chaussée de la travée du pont déjà terminée, cependant que le portique antérieur repose sur une pile du pont ,au moyen de roues assujetties aux portiques. Le portique médian et le portique postérieur de l'engin de pose sont mobiles en direction de'l'axe du pont et les trois portiques peuvent etre déplacés sur la chaussée transversalement à l'axe du pont. Le portique antérieur de l'engin peut être relevé d'une quantité suffisante pour pouvoir être suspendu ou en porte à faux lors du mouvement de l'engin en direction de l'axe longitudinal du pont. Une caractéristique particuliere de l'engin de pose selon l'invention rosie en ce que les deux montants de chacun des trois portiques sont pourvus chacun d'un chariot orientable inférieur, qui se déplace sur des roues munies d'un mécanisme d'entraînement; l'engin de pose peut circuler en direction de l'axe longitudinal du pont ou perpendiculairement à cet axe suivant la position des chariots. Il est prévu des supports de voie orientés transversalement par rapport à la chaussée, qui sont destinés à être installes sur la chaussée terminée ou sur les piles du pont et sur lesquels circulent les roues des chariots des portiques.Ces ports de voie prévus pour le déplacement transversal sont dé- placés d'une longueur de travée en même temps que l'emplacement de préfabrication. Dans ce procédé nouveau, la portion déja terminée du pont, ou le tronçon de chaussée achevé se trouvant en arrière1 sert à l'amenée et au stockage des éléments de construction. Les poutres principales préfabriquées n'ont plus à être transportées que sur une distance à peine supérieure à leur longueur. Pour la fabrication de ces poutres, on dispose d'un emplacement qui possède la résistance nécessaire et demeure carrossable quelles que soient les conditions atmosphériques. Au moyen d'un seul et même engin de pose, on peut, pour la même position,mettre en place non seule ment les poutres principales, mais aussi les autres éléments -a la chaussée. ta faculté de déplacement transversal des portiques au moyen des supports de voie permet de reprendre et de déposer des charges dans de-s parties différentes de la largeur de la travée du pont. Au commencement de l'édification du pont, on ne dispose naturellement pas encore, en avant de la première travée devant être exécutée, d'un emplacement pouvant servir à la fabrication des poutres principales du pont. I1 est avantageux dans ce cas d'aménager convenablement la rampe d'accès au pont, afin qu'elle puisse servir à l'installation des coffrages ouvrants, au stockage des matériaux, à la circulation de l'engin de pose, ainsi qu'aux autres opérations nécessaires pour la fabrication et la mise en place des poutres principales, de même que pour la construction de la chaussée de la première travée du pont. Dans le coffrage ouvrant dont fait usage le nouveau procédé, la plaque de base et les deux panneaux latéraux articulés à celleci par leur extrémité inférieure sont constitués par des pièces creuses ou caissons en tôle contenant des éléments chauffants électriques, susceptibles d'être commandés au moyen de détecteurs de température. Les faces externes du coffrage ouvrant sont calorifugées. Pour fabriquer des poutres de grande longueur, on utilise des coffrages ouvrants, formés de plusieurs éléments montés à la suite l'une l'autre suivant la direction longitudinale. La mise en oeuvre du procédé de l'invention pour la fabrication en série et la pose de poutres principales de pont en béton armé précontraint ou non, ainsi que les engins et dispositifs utilisés à cet effet, sont décrits ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Fig.l représente en coupe longitudinale le pont devant être édifié; la Fig.2 est une vue en plan de la chaussée du pont; la Fig.3 est une vue en plan de l'infrastructure du pont; la Fig.4 représente en coupe verticale une pile de pont avec les poutres principales montées sur la pile, le support de voie et l'engin de pose; les Fig.5, 6 et 7 représentent en élévation de profil des parties du pont à différents stades de la construction;; les Fig.8, 9 et 10 sont des vues en coupe suivant un plan vertical parallèle au plan de coupe de la Fig.4 et représentent une paire de coffrages ouvrants utilisés, dans différentes positions de travail. Les deux piles verticales 10 et Il du pont sont disposées obliquement par rapport à l'axe longitudinal 12 du pont, comme le montre en particulier la Fig.3. La chaussée 13 se trouve audessus des piles 10 et la chaussée 14 au-dessus des piles 11. Le terrain inondable de la vallée franchie par le pont est désigné par 15. Chaque travée du pont est constituée par dix poutres principales, qui présentent une forme en I avec une âme 16, une aile supérieure 17 et une aile inférieure 18. Les coffrages ouvrants, représentés dans les Fig.8 à 10 et formés de plusieurs éléments assemblés, comprennent une plaque de base 19 et des panneaux latéraux 20, 21 en U. Ces panneaux sont exécutés sous la forme de caissons, dans lesquels sont logés des éléments chauffants électriques 22. Sur le coffrage ouvrant est fixé par des vis un calorifuge 23, qui est formé de plaques de laine minérale et est protégé des intempéries par une couche de peinture extérieure. Le chauffage électrique est commandé par des détecteurs de température, disposés sur les faces internes des coffrages. L'opération de fabrication et de pose ressort d'un examen des Fig.5, 6 et 7, qui montrent cinq piles du pont 10a, lOb, lOc, lOd et 10e. La Fig.5 représente le stade où les poutres principales destinées à la travée comprise entre les piles lOc et lOd sont fabriquées sur la chaussée de la travée du pont située entre les piles lob et 109. Plus loin en arrière, on aper çoit sur la travée du pont, au-dessus de la pile lOa, un hangar à armatures 24, d'où sont amenés au moyen de wagonnets ou autres vêhicules 25, les divers tronçons d'armatures pour la fabrication de la poutre. Le coffrage est désigné par 26 à la Fig.5. Le dessin représente à titre d'exemple des coffrages ouvrants jumelés, prévus pour lafabrication simultanée de deux poutres principales, qui se trouvent donc toutes deux à llempla- cement désigné par 26 à la Fig.5. Le coffrage ouvrant représenté à droite sur la Fig.8 est prêt à la coulée du béton. Dans le coffrage de droite sur la Fig.9 est ensuite effectué le chauffage suivi du décoffrage. La précontrainte a lieu à ce stade (coffrage de droite sur la Fig.10) L'état du coffrage de droite sur la Fig.10 correspond à celui du coffrage de gauche sur la Fig.8. Les poutres sont alors décoffrées, soulevées et évacuées de la manière décrite plus loin@ La situation à ce moment est celle représentée pour le coffrage de gauche sur la Fig.9. Les coffrages sont ensuite nettoyés et lubrifiés avant la mise en place des armatures non tendues, leur précontrainte et leur réglage exact. La Fig.10 représente à gauche un coffrage ouvrant avant sa fermeture définitive. Un élément essentiel pour la mise en oeuvre du nouveau procédé est l'engin de pose visible aux Fig.5, 6 et 7. I1 est formé d'une poutre en treillis 27, suspendue à des portiques 28, 29 et 30. Le portique médian est pourvu d'un prolongement supérieur 31, d'où partent des tirants 32, 33 rejoignant les portiques d'extrémité. Sur la poutre en treillis de l'engin de pose peuvent être déplacés longitudinalement deux chariots 34 et 35 auxquels est suspendue la poutre principale fabriquée dans le couffrage 26, poutre qui peut être tirée en avant dans le sen. de la longueur de la poutre en treillis par les chariots 34 et 35 commandés en synchronisme de manière à se déplacer à la même vitesse. On voit à la Fig.5 une poutre principale terminée, qui vient d'être retirée du coffrage 26 du moyen de mécanismes de levage 36 par les chariots 34 et 35. On lait avancer cette poutre suivant la direction longitudinale du pont pour l'amener entre los piles 10c et 10d. A l'aide des chariots orientables 37 se trouvant sous chacun des portiques 28, 29 et 30, l'engin de pose est alors déplacé transversalement, si besoin est, sur un rail parallèle @ l'axe des piles 10 et 11, de telle manière que la poutre principale peut être mise à sa position dé@@itive par une simple descente surles piles 10c et 10d. Dans l'exemple de réalisation représenté, cette opération est répétée dix fois, puisque les poutres principales fabriques à l'emplacement désigné par 26 à la Fig.5 sont au nombre de dix et doivent être amenées dans la travée du pont comprise entre les piles 10c et 10d. Après que les dix poutres principales formant la travée - entre les piles lOc et lOd ont été ainsi installées, l'engin conservant sa position représentée dans les Fig.S et 6 amène au moyen des chariots les dalles de chaussée et les autres éléments nécessaires pour l'édification de la travée du point, de sorte que celle-ci est mise ainsi en mesure de suppor ter les portiques 28 et 29 de l'engin de pose se déplaçant sur elle. Le portique antérieur 30 de l'engin de pose est relevé à l'aide des tirants 32, 33; il se trouve alors libéré et l'engin peut être déplacé vers l'avant d'une quantité égale l'écartement entre les piles du pont pour venir dans la posi tion reproduite à la Fig.7. Le portique 30 repose alors sur la pile 10e du pont et le coffrage 26 se trouve sur la travée entre les piles loc et lOd; le hangar d'armatures a également été avancé de la même distance. Un avantage primordial de ce-nouveau procédé de pose rési de dans la possibilité d'aménager la travée du pont utilisée pour la préfabrication,c'est-à-dire la travée comprise entre les piles lOb et lOc dans le cas présent, de telle manière qu'on dispose de la place nécessaire pour monter un ou plusieurs coffra ges ouvrants et pour déplacer l'engin de pose, ainsi que pour le logement des appareils électriques alimentant en courant les différents groupes, notamment les appareils de chauffage des coffrages, les mécanismes d'entraînement de l'engin de pose, par exemple un transformateur recevant le courant par un câble à haute tension posé sur le pont ou à côté de celui-ci. Au moyen de rampes de franchissement pour les supports de voie des rails transversaux, on peut créer Également des chaussées qui permettent à des camions lourds de circuler sur cette travée antérieure du pont. Les réservoirs contenant le béton prêt à la coulée peuvent être amenés jusqu'à cette travée du pont et le béton liquide déversé directement dans les coffrages au moyen de bennes de transport appropriées. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la construction d'un pont formé d'une série de travées, dans lequel l'intervalle subsistant entre les piles est franchi par des poutres principales parallèles en béton armé et qui utilise un engin de pose se déplaçant sur le pont lui-même et permettant le transnort de la poutre principale achevée d'une quantité à peu près égale à la longueur d'une travée du pont ainsi qu'un mouvement transversal de la poutre, caractérisé en ce que la fabrication des poutres est effectuée dans un coffrage ouvrant chauffé, qui est monté sur une travée du pont déjà édifiée, qui se trouve devant la travée à construire et qui est munie d'une chaussée eh en ce que, après la mise en place de l'armature et du béton, celui-ci est soumis à un chauffage accéléré intense jusqu'à ce qu'il possède la résistance nécessaire pour la précontrainte, la poutre principale étant ensuite précontrainte et amenée au moyen de l'engin de pose à sa position définitive dans la travée devant être édifiée. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'après la pose des poutres principales du pont sur les piles, les éléments servant à la construction de la chaussée sont amenés par l'engin de pose demeurant au même emplacement. 3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en en ce qu'au cours de l'amenée des poutres préfabriquées du pont à leur position définitive, deux des trois portiques de l'engin de pose, savoir le portique médian et le portique postérieur, circulent sur la chaussée de la travée du pont déjà terminée, cependant que le portique antérieur repose sur une pile du pont, dans les deux cas par l'intermédiaire de supports de voies, sur lesquels les portiques circulent à l'aide de roues. 4.- Engin de pose à trois portiques pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'engin peut être déplacé par son portique médian et son ports que postérieur en direction de l'axe du pont et, par ses trois portiques, sur des voies perpendiculaires audit axe. 5.- Engin de pose à trois portiques pour la mise'en oeuvre du procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que son portique antérieur peut être relevé d'une quantité suffisante pour pouvoir se déplacer librement lors du mouvement de l'engin en direction de l'axe du pont. 6.- Engin de pose sur trois portiques pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications I à 3, caractérisé en ce que les deux montants de chaque portique sont pourvus chacun d'un chariot orientable inférieur, qui se déplace sur des roues munies d'un mécanisme d'entrainement. 7.- Engin de pose suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des supports de voies, qui peuvent être installés perpendiculairement à l'axe du pont sur la chaussée terminée ou sur les piles du pont et sur lesquels se déplacent les roues disposées dans les chariots des portiques.