Brevet FR2042587A1 — publié le 19710212

: 20^2587 L'invention concerne la construction de tunnels ou conduits revêtus à section ovale, de dimensions au moins suffisantes pour le passage, d'un homme. L'invention propose un procédé pour faire progresser 5 graduellement un conduit souterrain ou tunnel revêtu à-section ovale, comprenant les opérations consistant à creuser une certaine longueur de souterrain en-avant du-revêtement et à introduire dans cette section creusée un élément«de.revêtement à section ovale en faisant passer cet élément à travers la section- déjà revêtue du 10 conduit ou tunnel, son grand axe principal étant orienté dans la direction longitudinale.du tunnel et son petit axe étant généralement parallèle"au grand axe de"la section du tunnel, puis à faire pivoter et à mettre en place l'élément pour qu'il constitue un prolongement-du revêtement déjà posé. - ' 15 Pour qu'il soit possible de faire'pivoter l'élément dans sa position définitive, il est nécessaire que l'excavation soit plus grande que les dimensions extérieures de l'élément et au moins égale à la dimension extérieure maximale de celui-ci entre des bords opposés en diagonale, d'où il résulte, entre l'excavation 20 et l'élément placé ën position définitive, un intervalle qui, selon une caractéristique préférée de l'invention, est rempli avec des pièces de garnissage préformées. Ces pièces de garnissage peuvent être én forme de segment de cercle et être exécutées en un matériau léger non compressible, par exemple un mortier de ciment 25 écumeux. Les pièces de garnissage peuvent être reliées sur place, le coulis étant par exemple injecté par des passages ménagés dans ces pièces. Selon un autre mode de réalisation, les intervalles peuvent être remplis avec un liquide durcissable, par exemple un coulis de ciment/sable ou avec un matériau granulaire, tel que le 30 gravier ou des agrégats légers qui peuvent être ultérieurement liés ou laissés à. l'état- non .amalgamé. Une rondelle d'étânc'héité aux liquides, en un matériau élastique, peut être interposée entre l'élément et le revêtement déjà existant et, alternativement et en outre, il peut être prévu 35 un assemblage à emboîtement ou autre joint de positionnement entre l'élément et le revêtement. La fouille peut être exécutée-à l'abri d'un bouclier poussé en avant par des vérins qui réagissent contre le der- 70 17209 2 2042587 hier élément de revêtement posé et assurent ainsi la.mise en place définitive de celui-ci. lie procédé va maintenant être décrit de façon plus détaillée. ■ • 5 Le procédé est basé sur l'utilisation d'un revêtement de souterrain à section ovale, préfabriqué sous forme de rondelles individuelles complètes ou éléments, dont chacun a une longueur inférieure à sa grande dimension radiale. Le procédé de construction consiste à disposer, en tête du souterrain, 10 un bouclier d'acier ayant une forme semblable mais des dimensions plus grandes, dans lequel s'effectue la fouille du front de terre et qui peut être peu à peu poussé-en avant (par exemple au moyen de vérins hydrauliques ou pneumatiques) "à partir des roussoirs de béton montés à l'intérieur de son 15 arrière-bec. Les rondelles sont amenées depuis la surface du '' sol le long d'un puits d'accès et sont transportées à travers les éléments -déjà posés, dans une position perpendiculaire selon deux axes à la position définitive -c'est-à-dire dans une position où. la petite dimension principale de leur section 20 coïncide avec la grande dimension du tunnel. : .. . vi - . Lorsque l'élément arrive .dans le bouclier,, on.lui fait subir une rotation sur deux axes, soit à la main, soit au moyen d'un équipement mécanique de levage, et on le dépose ■--■en position correcte. Le bouclier est surdimensionné par rap-25 port au souterrain pour permettre le passage.de la dimension diagonale de l'élément, au moment de la rotation de ee dernier; dans la pratique par exemple, ce surdiaen-sionnement est de l'ordre de 5 cm sur toute la périphérie d'un élément dont la dimension extérieure maximale est égale à 1,22 m et la 30 longueur à 0,4-5 m. On remplit cet intervalle-annulaire de surdimensionnement en le bourrant, autour de chaque élément mis en pïaee, avec des blocs de garnissage en un matériau non compressible bon marché. Ce matériau de garnissage sera de ; préférence léger pour pouvoir être.facilement manutentionné 35 -et il aura des caractéristiques physiques-semblables à celles d'un sol très fortement compacté, en- ee qui concerne sa résis-- tance à la'compression et au cisaillement , sa compressibilité et son -inertie. II. doit aussi pouv-oir être profilé- au moyen d'outils à'main. De plus, il doit de préférence.avoir une 40 résistance au broyage suffisamment faible pour' que des feharges 70 17209 3 2042587 de pointe localisées, produites par exemple par de petits "blocs de pierre dans le sol environnant, puissent y pénétrer, de façon à soulager les rondelles principales de béton de ces charges de pointe. Parmi les matériaux appropriés, on peut notamment 5 citer le mortier de ciment écumeux, d'un poids spécifique moyen de 480 kg/m^. Après avoir adapté les pièces de garnissage, on actionne les vérins hydrauliques ou pneumatiques associés au ûouelier. Ceux-ci commencent par repousser l'élément qui vient d'être 10 posé en le plaçant en contact intime avec les éléments précédents, puis ils font avancer le bouclier d'une longueur unitaire. A ce stade du travail, le sol est creusé au niveau du front d'attaque et les déblais sont évacués par le souterrain. Au cours ou à la suite de cette opération, un coulis de ciment 15 est injecté par pompage dans l'interstice annulaire correspondant à l'épaisseur de paroi du bouclier, laissé par celui-ci derrière lui autour de la section achevée. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des 20 dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des modes de réalisation préférés qui sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La fig. 1 est une coupe verticale et longitudinale d'une partie d'un souterrain en cours de construction, un élément 25 étant représenté au cours de son passage à travers le souterrain. La fig. 2 est une coupe transversale d'une rondelle d'étanchéité. Sur les dessins, le numéro de référence 10 désigne un 30 élément ovale en béton, éventuellement armé, représenté dans la position qu'il occupe au cours de son transport. Au niveau de ses bords, il présente un profil d'assemblage formé dans l'épaisseur de sa paroi et appartenant au type à emboîtement dans l'exemple considéré. Sur l'extrémité mâle de cet assem-35 blage, une garniture de caoutchouc 13, du type représenté sur la.fig. 2, est adaptée pour s'opposër au passage d'eau à travers le joint, ainsi que pour fournir une légère tolérance dans la mise en place des éléments. Chaque élément est muni de trous borgnes 11, de préférence aux naissances de l'arc, 40 pour recevoir des dispositifs de levage. Ces trous sont 70 17209 4 2042587 également destinés à loger, après la mise ers. place des éléments» des boulons à écartement permettant au besoin de fixer des barres de liaison 12 entre les éléments pour les réunir temporairement jusqu'à ce que le coulis de ciment axtérisur ait 5 été injecté et. ait durci. Oes trous peuvent également traverser la paroi et servir de trous d'injection, si nécessaire. On a représenté sur le dessin les pièces de garnissage 14g exécutées de préférence en quatre parties d'un anneau complet, les pièces constituant le sommet et le fond ayant la même 10 forme et les deux pièces latérales étant identiques. Oes pièces comporteront de» passages longitudinaux 15» de 2,5 cm environ de diamètre, se terminant à la surface ôxtérieûré d'une rondellë sur deux, de sorte que le remplissage par injection de l'interstice annulaire laissé par le bouclier 15 puisse être exécuté de l'intérieur de celui-ci. Au lieu d'utiliser des pièces de garnissage selon ce qui vient d'être décrit, on peut procéder à un remplissage continu de l'intervalle annulaire au fur et à mesure que le bouclier progresse, avec un liquide durcissable approprié ou 20 un matériau granulaire qui peut être pompé dans des canalisations 25 et injecté par dea orifices 26 formés dans me couronné de garnissage 27 fixée à l'arrière-bec du bouclier. A titre de liquides duréissables appropriés, on peut citer les coulis de ciment/sable,, des matériaux pouzzolaniques ©tt 25 similaires» et des matériaux granulaires, tels que graviers, sables et autres matériaux de remblayage à bon marché, peuvent être injectés par un procédé de transport pneumatique. Ces modes de remplissage de l'intervalle sont particulièrement appropriés au cas où les éléments sont réunis longitu-30 dinalement par boulonnage, car le matériau injecté soutient sans aucune interruption les éléments qui ont été laissés dans le sol en arrière du bouclier. Le bouclier 17 en acier a généralement une épaisseur de paroi de 19 Him et comporte une série de vérins pneumatiques 35 ou hydrauliques 18 dont les pistons prennent à la fois appui sur la rondelle de béton et les pièces de garnissage. Ces pistons sont supportés par une couronne 19 d'acier renforcé, fixée au bouclier. Le bouclier comporte un bord de coupe représenté en 20 et il peut être muni d'un capot glissant 40 d'acier 21 lorsque la pente de repos de la terre du front 70 17209 5 2042587 à*attaque est faible, les avantages du procédé de construction ci-dessus décrit consistent en ce que les éléments sont résistants aux pressions dirigées vers l'intérieur, que les parois du souterrain sont 5 lisses et qu'il n'existe qu'un petit nombre de joints susceptibles de fuites. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de 10 réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 70 17209 6 2042587 REVENDICATIONS 1.- Procédé de construction progressive d'un conduit souterrain ou tunnel revêtu à section ovale, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant a creuser une cer- 5 taine longueur de souterrain en avant du revêtement et à introduire dans cette longueur creusée un élément de revêtement à section ovale en faisant passer cet élément à travers la section déjà revêtue du conduit ou tunnel, son grand axe principal étant orienté dans la direction longitudinale du 10 tunnel et son petit axe étant généralement parallèle au grand axe de la section du tunnel, puis à faire pivoter et à mettre en place cet élément pour qu'il constitue un prolongement du revêtement déjà posé. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le 15 fait que l'excavation est plus grande que les dimensions extérieures de l'élément et au moins égale à la dimension extérieure maximale de celui-ci entre des bords opposés en diagonale, d'où il résulte, entre l'excavation et l'élément placé dans sa position définitive, un intervalle qui est rempli 20 avec un matériau de garnissage. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau de garnissage est un liquide durcissable ou un matériau granulaire pompé dans l'intervalle. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le 25 fait que le matériau de garnissage est constitué par des pièces de garnissage préformées ou comprend de telles pièces» 5. Procédé selon la revendication 4» caractérisé par le fait que les pièces de garnissage sont en mortier de ciment écumeux. 30 6_j_ Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que les pièces de garnissage sont liaisonnées en place. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1. à 6, caractérisé par le fait que le fouille est effectuée à l'abri d'un bouclier qui est poussé en avant au moyen de vérins qui 35 prennent appui sur le dernier élément de revêtement mis en place. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les éléments successifs sont rendus solidaires par des pièces tendues dirigées parallèlement à l'axe du sou- 40 terrain ou conduit. 70 17209 7 2042587 9« Souterrain ou conduit, caractérisé par le fait qu'il est revêtu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8o