Brevet FR2230806A1 — publié le 19741220

a prés ente invention concerne une installation permet tan t; la reconstruction de voûtes de tunnels ferroviaires. Elle a plu particulièrement pour objet une telle installation cul, dans un tunnel a deux voies, autorise le maintien en service d'une vce centrale. La voûte du tunnel est démolie et reconstruite imumedia- tement au fur et à mesure de l'avancement de l'installation en remplaçant progressivement la ajoute usagée par une voute neuve constituée de préférence de voussoirs préfabriqués en béton, béton armé fonte ou autres matériaux. Outre la possibilité de maintenir la circulation des trains et convois en voie unique, l'installation selon l'inventIon est remarquable par la sécurité qu'elle offre tant à l'égard du chantier lui-meme qu'à l'égard des convois empruntant la voie unique. L'installation selon l'invention se compose d'un certain nombre d'éléments principaux indépendants et suffisamment courts pour s'inscrire dans des tunnels en courbe. Des voies latérales de part et d'autre de la voie centrale servant au service, sont instal lées pour servir de chemins de roulement pour les divers éléments principaux de l'installation selon l'invention. Celle-ci est caractérisée en ce qu'elle comporte essentiellement et successivement un élément de découpage qui est un bâti rigide formant un portique qui peut se déplacer sur le chemin de roulement et sur lequel est mouftée au moins une haveuse mobile faisant dans la voûte des saignées perpendiculaires à l'axe de celle-ci, un élément de soutènement comportant deux bâtis rigides coulissant l'un dans l'autre et formant un portique se déplaçant sur lesdits chemins de roulement, chaque bat portant un système à vérins et enveloppes genflables pour soutenir en permanence 1' anneau de ma çonnerie préalablement découpé, les deux bâtis étant manoeuvrés de façon alternée d manière que l'un dont les enveloppes sont dégonflées soit déplacé par rapport å l'autre dont les enveloppes sont gonflées, un bouclier de protection qui est une plaque de blindage au gabarit de l'extrados de la voûte et qui forme une plateforme de travail pour les outils travaillant en texte du bouclier immédiatement derrière 1' élément de soutènemerlt, et un élément de mise en place des --roussoirs immédiatement verrière le bouclier de protection. L'instalBltion est de préférence complétée par un élément; de protection du trafic et qui est constitué par une gaine isolant le chantier de la zone centrale réservée à la circulation des trains et convois et cheminant au fur et à mesure de l'avancement du chantier de réfection de la voûte. L'évacuation des déblais détachés par les outils travaillant sur la plateforme du bouclier de protection est assurée par des transporteurs à bande disposés au-dessus des voies latérales et aboutissant à des wagonnets en tête de l'installation. L'élément de mise en place des voussoirs comporte avantageusement une poutre en arc de cercle reposant sur un portique mobile sur ledit chemin de roulement, cette poutre servant au déplacement d'au moins un chariot muni de crochets pour amener chaque voussoir à sa place respective. lie complément de description qui suit, avec le dessin annexé à l'appui, fera bien comprendre comment l'invention peut erre réalisée. Sur le dessin - la figure 1 est un profil en long d'un tunnel dans lequel se trouve une installation de réfection selon l'invention - les figures 2, 3, 4 et 5 sont des coupes transversales suivant les lignes II/II, III/III, IV/IV et V/V respectivement de la figure 1 - les figures ?a à Sa sont des coupes longitudinales au niveau des coupes transversales des figures 2 à 5 respectivement; - la figure 6 est une coupe transversale montrant l'élé- ment de protection du trafic. lie tunnel dont la voûte usagée v doit être remplacée par une voût neuve V , comporte trois voies, à savoir une voie centrale 1 qui est laissée libre à la circulation des trains et convois, et deux voies latérales 2 et 2' utilisées en chemins de roulement pour le déplacement des divers éléments de l'installation progressant dans le sens de la flèche f lies principaux éléments indépendants, visibles sur la figure 1, sont successivement un élément de découpage A, un élément de soutènement B, un bouclier de protection C avec les éléments de démolition de la voûte, un élément de mise en place des voussoirs D, un élément E de protection du trafic sur la voie centrale, et un dispositif d'évacuation des déblais F. L'élément de découpage A [figures 2 et 2a] est destiné à fractionner la voûte initiale v en anneaux successifs 3, 3a etc. au moyen de traits de havages 4 parallèles entre eux et disposés perpendiculairement à l'axe de l'ouvrage. Cette façon de procéder évite, lors de la démolition de la voûte, la propagat on de vibrations, fissurations et désordre d'un anneau à l'autre. Cet élément A est composé d'un bâti rigide formant un portique 5 qui repose sur les chemins de roulement 2 et 2' par l'intermédiaire de galets 6. Certains des galets actionnés par des moteurs 7 assurent le déplacement de l'ensemble de l'élément. Pendant la période de travail, le portique est bloqué sur le. chemin de roulement par des vérins à machoires 8. lie bâti 5 comporte deux guides en arcade cercle 9 et 9' dans chacun desquels est monté un chassis mobile 10 qui porte une haveuse 11. L'avancement des haveuses, c'est-it-dire le déplacement des chassis mobiles dans les guides 9, 9' est assuré par des treuils 12 disposés de part et d'autre du bâti. L'élément B [figures 3 et 3a] disposé immédiatement derrière l'élément de découpage A, sert de soutènement entre la zone de maçonnerie découpée en anneaux 3, 3a etc. et la partie de la voûte en cours de démolition. Il comprend deux battis rigides 14 et 15 coulissant l'un dans 1' autre et formant un portique reposant sur les chemins de roulement 2 et 2' par l'intermédiaire de galets 16. Chaque bâti rigide comprend à sa partie supérieure un système de vérins permettant le blocage du bâti à la voûte préalablement sciée. lie système de vérins est à base d'enveloppes ou baudruches mises en pression au moyen d'air comprimé. Un système d'enveloppes tel que 17a est associé à l'un des battis tandis qu'un deuxième système 17b est associé à l'autre bati, de sorte que lorsqu'un bati est en pression par gonflement des enveloppes ou baudruches, l'autre bati est mis brus pression par dégonflement des baudruches qui lui sont-associées [17b dans l'exemple représenté] et est translaté à l'avant du bati en pression. Cette disposition permet de soutenir l'anneau en maçonnerie sur au moins la moitié de sa surface. L'avancement de l'élément s'effectue par manoeuvres alternées des deux portiques. Des vérins périphériques 18 permettent cet avancement en s'appuyant tour à tour sur le portique [14] ayant ses baudruches [17a] en pression sur la voûte et formant une réaction d'appui. lie bouclier de protection C [figures 4 et 4a] sert de soutènement entre la zone de démolition immédiatement adjacente à la zone de soutènement par l'élément B et celle de mise en place des voussoirs par l'élément D. Il fait également office de plateforme de travail. Un tel bouclier comporte une plaque de blindage 20 cintrée au gabarit de l'extrados de la voute existante et descendant jusqu'aux naissances de cette voûte. Il est renforcé par des cintres 21 reposant sur un portique mobile 22 qui prend appui sur les chemins de roulement 2 et 2' par l'intermédiaire de galets 23. L'avancement du bouclier est obtenu par la poussée d'une série de vérins périphériques 24 s'appuyant sur le dernier anneau de voussois 25, mis en place comme indiqué plus loin, de sorte que les vérins reportent leurs efforts dans la jupe 20' du bouclier par l'intermédiaire des cintres de renfort 21.L'avancement continu du bouclier permet de masquer le terrain encaissant au fur et à mesure de la démolition de la voûte existante v Pour démolir cette voûte en tête du bouclier, deux groupes équipés d'engins 26 sont disposés sur la plateforme de service 27 ménagée sur le portique 22. Chaque groupe est monté sur une tourelle 28, son rayon d'action lui permettant de démolir la demisection de la voûte. lies déblais sont repris par des goulottes 29 et dirigés vers deux transporteurs latéraux à bande 30 situés au-dessus des voies latérales 2 et 2'. L'élément D [figures 5 et 5a] sert à la mise en place des voussoirs 25 constituant la nouvelle voûte. Cet élément comprend une poutre circulaire 32 qui repose sur un portique 33 se déplaçant sur les chemins de roulement 2 et. 2' par l'intermédiaire de galets 34. lies voussoirs sont approvisionnés de part et d'autre de l'ouvrage par deux mono-rails spéciaux 35 équipés d'un palonnier 36 en porte-à-faux. Ils sont ensuite repris par un bras érecteur 77 qui les dépose à la partie basse de la poutre circulaire 72. Un chariot 38 muni de crochets à enclenchement hydraulique roule à l'intérieur de la poutre circulaire 32 et transporte chaque voussoir 25 à sa place respective. lia disposition des voussoirs peut être à joints droits ou à joints décalés.Le premier vous soir 25a est positionné en clé de voûte et à cet emplacement il est bloqué par un vérin 39. lies voussoirs suivants sont mis en place alternativement de part et d'autre du voussoir de clé 25a par les deux chariots 38, et sont assemblés provisoirement entre eux par un système de brochage 40, afin d'équilibrer mornentanément la charge des voussoirs en cours de montage sur la poutre circulaire 72. Deux séries de vérins 41 placés latéralement sur la périphérie de la poutre 32 permettent de réaliser un dernier réglage des voussoirs dans le sens de la hauteur contre l'intrados de la jupe du bouclier. lies voussoirs 25b formant le pied de l'anneau sont spéciaux. Ils sont mis en place avec le bras érecteur 77 servant à la manutention des voussoirs. Des logements sont prévus à leur base pour placer des vérins 42. Ces vérins 42, lorsqu1ils sont mis en tension, équilibrent le poids de 1' anneau et liberent les points d'appui provisoires sur lesquels les voussoirs reposent. lia base de l'anneau est clavée sur le pied droit 43 et les vérins 42 sont reti rés. Comme on l'a vu précédemment, le bouclier 20 est avancé par les vérins 24 prenant appui sur les voussoirs 25. lie vide 44 restant entre le terrain et l'extrados de l'anneau et résultant du retrait de la jupe du bouclier est compensé par un blocage de mortier ou similaire mis en place par des engins pneumatiques. i'élément E de protection du trafic [figures 1 et 6] est constitué par une gaine de protection 46 qui isole le chantier indiqué en 47 de la zone centrale 48 réservée à la circulation des trains et convois sur la voie 1. Elle couvre toute la longueur du chantier et elle est en plusieurs tronçons en-étant conçue pour s'inscrire dans les courbes du tunnel. Son déplacement se fait par des galets 49 sur un chemin de roulement 50 indépendant placé à l'intérieur de celui des portiques, constitué par les voies 2 et 2'. A l'arret, les tronçons sont fixés les uns aux autres et rendus solidaires du chemin de roulement par des vérins à machoires. La protection étanche che mine mu fur et à mesure de l'avancement du chantier de réfection dc voûte. L'évacuation des déblais se fait par des wagonnets circulant sur les voies latérales 2 et 2' en tête de l'installation et recevant les matériaux par les transporteurs 30 disposés ai-dessus des voies latérales 2 et 2' à partir de l'élément C. Revendications 1. Installation pour la reconstruction de voûtes de tunnels ferro viaires à deux voies, autorisant le maintien en service d'une voie centrale, caractérisée par une succession d'éléments indé pendants montés sur des portiques qui peuvent se déplacer sur les voies latérales de part et d'autre de la voie centrale réservée au trafic, cette succession comportant un élément de découpage qui est un bAti rigide formant un portique et sur lequel est montée au moins une haveuse mobile faisant dans la voûte des sai gnées perpendiculaires à l'axe de celle-ci, un élément de sout-ène- ment comportant deux bâtis rigides coulissant l'un dans l'autre et formant un portique se déplaçant sur lesdits chemins de roule ment, chaque bâti portant un système de vérins à enveloppes gon flables pour soutenir en permanence l'anneau de maçonnerie préala blement découpé, les deux batiks étant manoeuvrés de façon alternée de manière que l'un, dont les enveloppes sont dégonflées, soit dé placé par rapport à l'autre dont les enveloppes sont gonflées, un bouclier de protection qui est une plaque de blindage au gabarit de l'extrados de la voûte et qui comporte une plateforme de tra vail pour les outils travaillant en tête du bouclier immédiatement derrière ltélément de soutènement, et un élément de mise en place des voussoirs immédiatement derrière le bouclier de protection. 2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est complétée par un élément de protection du trafic, constitué par une gaine isolant le chantier de la zone centrale réservée à la circulation des trains et convois et cheminant au fur et à me sure de l'-avancement du chantier de réfection de la voûte. 7. Installation selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que l'évacuation des déblais détachés par les outils tra vaillant sur la plateforme liée au bouclier de protection est as surée par des transporteurs à bande disposés au-dessus des voies latérales et aboutissant à des wagonnets en tête de l'installation. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'élément de mise en place des voussoirs comporte une poutre en arc de cercle reposant sur un portique mobile sur les dits chemins de roulement, cette poutre servant au déplacement d'au moins un chariot muni de crochets pour amener chaque vous soir à sa place respective. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que l'avancement du bouclier est obtenu par la poussée d'une série de vérins périphériques s'appuyant sur le dernier anneau de voussoirs.