Brevet FR2244869A1 — publié le 19750418

La présente invention, concernant la cons traction des ponts et ouvrages similaires, est plus spécifiquement relative aux éléments préfabriqués servant à la construction des ouvrages d'art. Dien que l'invention n"y soit pas exclusivement limitée, on envisagera plus spécialement dans ce qui suit, pour fixer les idées, la construction des ponts, dans lesquels les éléments préfabriqués successifs constituant le pont, à savoir les voussoirs successifs, sont assemblés les uns aux autres et maintenus sous compression, dans le sens de la longueur du pont, par des cibles de précontrainte. On envisagera aussi plus particalièrement le cas où les voussoirs successifs constituent des éléments exactement conjugués. On connatt en effet la technique des joints conjugués, appliquée à la construction d'ouvrages faits d t éléments préfabriqués juxtaposés successivement; elle consiste à couler l'un quelconque de ces éléments contre le précédent, la face d'extrémité d'un élément tenant lieu de coffrage pour 1 élément suivant. Habituellement, la section transversale du voussoir, creuse, a, en gros, une forme trapézoidale, la grande base étant placée en haut et constituant la table supérieure, qui déborde de part et d'autre des côtés latéraux du trapèze cons tituant ce qu1 on appelle les ames du voussoir, tandis que la petite base forme la table inférieure Dans omette technique connue, la surface avant du n-eme voussoir et la surface arrière du (n+1)ème voussoir s'adaptent très exactement, avec interposition éventuelle dune colle polymérisable. Le réglage de la position relative des voussoirs successifs est généralement assuré par trois clés de centrage placées dans chacune des âmes et sur la table supérieure. Ces clés ne jouent pas de rôle majeur dans la résistance de lsouvrage définitif et c est la conte qui, après durcissement, supporte les efforts de cisaillement traversant le j oint entre deux voussoirs. De façon habituelle, la précontrainte permet de supprimer toutes les contraintes de traction traversant les joints qui sont aussi comprimés sur toute leur surface, quels que soient les états de chargement du pont. Toutefois, des contraintes de cisaillement importantes traversent'les joints. Clest pourquoi les caractéristiques mécaniques de la résine de collage doivent etre très élevées pour ne pas introduire de déformations nuisibles dans les joints et la polymérisation doit être totale pour assurer la transmission des efforts tranchants à travers les joints dans l'ouvrage en service. Un mauvais choix de la résine ou des conditions défectueuses de sa mise en oeuvre peuvent avoir des conséquences graves et entraîner par exemple le glissement relatif de deux éléments préfabriqués accolés si des efforts, obliques par rapport au plan du joint, traversent ce dernier. I1 faut également éviter que par suite de combinaisons de positions ou d'intensités de charges anormales ces joints puissent tendre à s'ouvrir. L'invention vise à remédier aux difficultés qui viennent d'être mentionnées et à procurer des éléments préfabriqués améliorés pour la construction des ouvrages d'art. Dans l'invention, on s'écarte de la technique habituelle antérieure par le fait que la colle de liaisonnement entre éléments (voussoirs) ne joue plus, si elle existe, qu'un r81e accessoire. Selon l'invention, chacun des éléments préfabriqués (voussoirs) conjugués présente, à sa surface de jonction avec un autre élément qui doit lui être accolé, sur chacune des parties élémentaires (âmes et tables) de sa surface terminale, des conformations d'engrènement s'adaptant aux conformations homologues dudit autre élément et couvrant au moins la plus grande part et de préférence la totalité de chaque dite partie élémentaire, ces conformations comportant des épaulements perpendiculaires, au moins sensiblement, au flux des contraintes tangentes pouvant exister dans l'6lément. L'invention sera mieux expliquée et comprise en se reportant, à titre non limitatif, à la description qui va suivre, se référant au dessin sur lequel La figure 1 montre, schématiquement, la surface d'extrémité d'un voussoir. La figure 2 montre les assemblages réalisés de trois voussoirs successifs, en coupe suivant II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe partielle agrandie, suivant III-III de la figure 1, montrant un profil possible des clès d'âme; et La figure 4 montre en plan une conformation plus esthétique des clés d'ame. Sur la figure 1, on voit comment se présente, par exemple, vue en bout, I ltune des deux surfaces d'extré- mité d'un voussoir 1 à alvéole unique. Le voussoir, en béton, est creux et de forme, en gros, trapézoidale. Les côtés épais du trapèze formé comprennent une table supérieure 2 horizontale, deux côtés latéraux 3 et 4 dits amers, éventuellement inclinés sur la verticale, et une table inférieure 5. La table supérieure 2 se prolonge en porte-à-faux de part et d'autre du trapèze proprement dit par des ailes 2a, 2b. Sur chacune des parties élémentaires ( & es et tables comme défini ci-dessus) de ladite surface d'extrémité, on a prévu selon l'invention des conformations dtengrènement et d'appui mutuel qui couvrent au moins la plus grande part et de préférence la totalité de chaque dite partie élémentaire. L'orientation de ces conformations n'est pas quelconque; elle est choisie ici, pour le cas de voussoirs tels que 10, 1, 11 ... (figure 2) devant constituer un pont,de façon à absorber l'effort tranchant au droit du joint, effort qui est, en l'espèce, vertical. C'est pourquoi les conformations en question comportent des épaulements d'appui perpendiculaires, au moins sensiblement, au flux des contraintes tangentes pouvant exister dans ltéláment. Sur les åmes 3, 4, on forme ainsi une série régulière de clés 6 (selon figures 1 et 3) constituant une sorte de crémaillère, qui couvre avantageusement toute la hauteur de ltame. les clés traversent dans ce cas toute ltépaisseur de l'åme considérée. L'inclinaison des clés est à 450 de préférence, par rapport à.la direction générale du joint, pour bien transmettre les efforts tranchants. Les angles au sommet de la crémaillère sont théoriquement de 900, mais ils sont arrondis pour faciliter le démoulage et éviter les cassures possibles en ces endroits plus fragiles. Quant au pas de la crémaillère, il sera habituellement compris entre 50 et 150 mm. Bien entendu, on peut aussi prévoir pour les clés, suivant les cas, un profil autre, par exemple un contour sinueux ou polygonal à répétition (en trapèzes successifs par exemple) avec angles arrondis; ce contour peut être régulier ou non. Dans les tables, on aura avantageusement une seule nervure 7, ou 8, courant tout le long de la surface d'extrémité de la table. Il n'est pas exclu, bien entendu, suivant l'épaisseur de la table, d'en prévoir plusieurs, parallèles. lies conformations d'engrènement sur une surface d'extrémité d'un élément préfabriqué produisent des surfaces d'extrémité exactement adaptées sur la surface d'extrémité correspondante de l'élément suivant par la technique des joints conjugués. Bien entendu, entre les surfaces d'épaulement et d'appui conjuguée; il est avantageux de mettre, lors de l'assemblage, une couche de colle habituelle à base de résine ou matière équivalente, mais celle-ci ne joue plus le rôle classique de transmission des efforts tranchants. Par ailleurs, des pions de positionnement complémentaires, tels que 9 et 10, peuvent être prévus pour faciliter l'enclenchement des surfaces conjuguées. Des câbles de précontrainte (non représentés) produisent normalement les contraintes de compreseion voulues dans l'assembla-ge des éléments préfabriqués Suivant une variante de l'invention, stil n'est pas esthétiquement souhaitable d'avoir des clés qui traversent complètement les âmes, on peut se contenter de leur faire occuper seulement une partie de la face vue, en se raccordant par paires suivant des arrondis, comme on voit sur la figure 4. Dans ce cas,-la région marginale 11 neAcomporte pas d'épaulement et le joint visible sur ltouvrage demeure le tracé rectiligne. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du carre de l'invention. REVENI CATIONS 1. Ensemble dtéléments préfabriqués conjugués servant à la construction d t ouvrages d'art par assemblage desdits éléments, caractérisé en ce que chacun des éléments préfabriqués présente, à sa surface de jonction avec un autre dit élément qui doit lui être accolé, sur chacune des parties élémentaires de sa surface terminale, des conformations dtengrènement s'adaptant à celles dudit autre élément et couvrant au moins la plus grande part et de préférence la totalité de chaque dite partie élémentaire, ces conformations comportant des épaulements perpendiculaires, au moins sensiblement, au flux des contraintes tangentes pouvant exister dans 1 t élément. 2. Ensemble d'éléments selon revendication 1, caractérisé en ce qu'unie colle ou matière équivalente est appliquée entre les conformations homologues des éléments assemblés. 3. Ensemble d'éléments préfabriqués selon revendication 1 ou 2, faits de voussoirs conjugués creux de forme au moins approximativement trapézoidale qui comportent une table inférieure horizontale, deux ames latérales inclinées sur la verticale, partant des extrémités de la table inférieure et une table supérieure horizontale, débordant de part et d'autre des amers, caractérisé en ce que chaque table présente au moins une nervure longitudinale vers son milieu et chaque âme, une série de nervures parallèles perpendiculaires à sa longueur. 4e Ensemble selon revendication 3, caractérisé en ce que les nervures d'ame ort un profil sinueux ou polggonal à répétition. 5. Ensemble selon revendication 4, caractérisé en ce que les nervures d'ame ont un profil en forme de cré maIllère e 6. Ensemble selon revendication 5, caractérisé en ce que les dents de la créaillere sont inclinées à 450 sur sa direction longitudinale générale. 7. Ensemble selon revendication 6, caractérisé en ce que les arêtes de la crémaillère sont arrondies. 8. Ensemble selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les nervures d'amie traversent toute sa largeur. 9. Ensemble selon ltune des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les nervures d'âme n'occupent qu'une partie de la largeur de l'ame.