Brevet FR2492884A1 — publié le 19820430

La présente invention concerne la réalisation d'ouvrages souterrains en ligne dont le tracé passe soue la voie publique comme les tunnels de métros et certains parkings. A l'heure actuelle il n'existe que deux solutione.La premiè re est de condsmner ou rétrécir provisoirement la circulation en surface pour exécuter les travaux depuis la surface,mais les pos sibilités de déviation des véhicules sont souvent limitéeseIa deu xiême solution consiste à travailler entièrement en souterrain mais c'est extrêmement coateux Si on fait un travail correct per mettant d'éviter les décompressions sous les bâtiments riverains et la présence de la nappe phréatique est une gêne importante. L'objet de l'invention est de proposer une solution mixte qui allie le faible cotit des travaux de surface et la liberté pour la circulation qu'offrent les travaux en souterrains. Elle s'appuie sur un procédé connu qui est la réalisation préalable depuis la surface de deux parois verticales qui feront office de blindage des terres et de murs latéraux du souterrain, et aussi d'une dalle sous chaussée qui permet de rétablir la cir culation au plus t8t et de continuer L'ouvrage en souterrain sans difficultés spéciales.Toute la différence est qu'au lieu de con damner la circulation pour faire ces travaux de surface on les réalise en maintenant la circulation. A cet effet on utilise un portique mobile qui enjambe com plètement la rue et la circulation et permet de réaliser les murs et le toit du souterrain en éléments de béton préfabriquée. Les divers engine permettant la perforation des parois latté rales et la pose des éléments préfabriqués latéraux sont entière ment commandés depuis une plateforme de travail supérieure0 Les forages sont exécutés par les divere outils habituels tels que benne à cible ,bennee sur KELLY, fraises et autres,soit à sec,soit à l'abri d'un ooffrage mobile verticalement,soit sous boue beatonitique. Ces outils travaillent dans l'épaisseur des montants latté raux et sont ainsi totalement isolés des voitures et des piétions. Dans une forme préférentielle de l'invention,les poteaux préfabriqués, qui sont destinés à être descendus dans les excava tions verticales latérales,sont stockés aux heures de faible cir culation,de façon verticale,dans ou le long des montants latéraux du portique. Les déblais sont remontés et stockés provisoirement sur la plateirorme d'ou des camions viennent les reprendre par trémie ou par benne. Cette première forme de l'invention permet de s'affranchir de la principale gene de ce genre de travaux c'est--dire le carrousel des bennes de forege,des camions en attente,des grues et des espaces de sécurité pour le levage,la seconde phase de construction de la dalle de couverture peut être alors entreprise en différé par les moyens habituels moins gênants,psr exemple la demi-coupure longitudinale de la chaussée,la construction par tranchées transversales blindées,l'utilisation d'un blindage horizontal rampant constituant une chaussée mobile Toutefois,dans une deuxième forme de l'invention on associe à la construction des murs latéraux la pose simultanée de la dalle sous-chaussée et meme l'excavation du souterrain,tout ceci sans interrompre la circulation. La dalle est alors constituée de poutres horizontales pré fabriquées de méme module que les poteaux lateraux.Pendant qu'on perfore les tranchées latérales,un autre engin excave une saignée horizontale et transversale de faible profondeur.Dè6 que deux po teaux latéraux ont été mis en place on vient claver sur eux une poutre horizontale. Les poutres horizontales sont stockées aux heures de faible circulation à plat et côte à cbte sur la chaussée en avant des travaux de telle façon qu'une fois la saignée terminée il n'y ait besoin de glisser les poutres que sur la distance d'un module. Une rampe mobile permet aux véhicules de monter et de rouler sur les poutres stockées sur la chaussée en avant des travaux. Une passerelle métallique rampante solidaire du portique, permet aux véhicules de redescendre des poutres en attente sur les poutres déjà posées et d'enjamber la saignée en cours d'excavation. Le creusement de la saignée transversale s'effectue sous cette passerelle de deux façons possible. Dans la première méthode une glissière métallique horizontale relie les deux flancs latéraux du portique, ras de la chaussée et sous la passerelle.Cetto glis8iere sert de guide à une benne racle=~ se qui travaille horizontalement et ramène les déblais vers les flancs du portique dou ils sont remontés sur la passerelle supé rieure. Dans la seconde méthode,l'excavation du souterrain suit, par dessous les poutres déjà posées,et sans les dépasser,l'avance du portique.C'est un engin ,par exemple à chenilles,qui vient dégager la saignée horizontale mais par en dessous et en creusant le moine possible afin que le front du souterrain ne dépasse pas l'abri des murs latéraux.la chaussée ainsi sous-cavée ne demande qu'à s'effon drer et en cas de trop forte résistance on reporte,par vérins et par l'intermédiaire de la passerelle,le poids du portique sur cette portion de chaussée pour la faire tomber.L' avantage de cette métro de est double,elle permet d'évacuer les déblais de la saignée houri zontale et aussi des tranchées latérales par le souterrain, elle facilite aussi la ventilation du souterrain.Elle suppose toutefois que la nappe phréatique est au moins à 3 mètres de profondeur. Nous allons décrire un exemple d'application en suivant la figure jointe qui représente une coupe longitudinale en perspective d'un souterrain en construction. La chaussée mesure 8~mètres de large .On désire construire un souterrain de dimensions utiles 3 mètres en hauteur et 7 mètres en largeur.le6 murs latéraux feront 40 centimètres dtipaisseur et seront constitués de poteaux préfabriqués de I mètre de large et de 4,5 mètres de haut pesant 4.5 tonnes0ils seront positionnés entre 0,5 et 5 mètres sous la chaussée.La dalle supérieure sera constituée de poutres précontraintes à fils adhérents de 8 mètres de long, 0,5 mètres d'épaisseurbet I mètre de lrrge,qui pèsent IO tonnes portique mesurera 8 mètres de large ,II mètres de long et 7 mètres de haut.Il sera approvisionné dans ses flancs latéraux de IO etIO poteaux verticaux pour la journée et pèsera alors environ 200 tonnes. Sur la plateforme supérieure 2 du portique I,on remarque I'ou verture 3 permettant le passage d'une benne de forage hydraulique, les moyens de suspension 4,les groupes électriques et hydrauliques 5 et 6.A la base des flancs latéraux du portique,un caisson 7 ouvert assure l'écoulement des eaux du caniveau.Il est muni d'un vérin de I00 tonnes qui permet le ripage du portique par réaction sur les poutres déjà en place.Dans le flanc latéral sont disposés les IO poteaux 8 qui seront descendus dans'la journée.Ces poteaux sont progressivement ripés vers l'avant du portique a l'aide de cibles de traction horizontale non représentés. La rampe mobile 9 permet aux véhicules de venir rouler sur l'ensemble de poutres horizontales IO en attente de pose sur l'an cienne chaussée. passerelle métallique II permet le franchissement de la zone d'excavation transversale I2 et la redescente sur les poutres déjà en place I3oDans le souterrain I4 un engin I5 à bras racleur excave la partie supérieure I2 du talus I6 qui est lui-même excavé par un chargeur habituel non représenté et travaillant au cotés de l'engin racleur.0n remarque,au fond de la saignée I2,l'ou verture I7 du forage dans lequel sera descendu l'un des poteaux 8 sur lequel sera ensuite ripé et poé la poutre 18. Pour assurer l'évacuation des déblais des forages latéraux vers le souterrain,la benne de forage est remontée dans le flanc du portique.A ce moment une plaque dissimulée dans le flanc et non représentée bascule et permet aux déblais de ne pas retomber dans le forage mais à côté sur la saignée I2 d'ou ils sont repris par le racleur 150I > e même un système à vérin de charge non repré- senté permet d'appuyer avec 100 tonnes sur chaque poteau immédia tement aprbs leur pose et d'assurer leur positionnement exact tout en évitant des tassements ultérieurs. Enfin tous les éléments en béton sont munis de joints d'étan~ chéité onflables oa à compression0 Cet effet de compression peut être réalisé lors du ripage du portique par l'intermédiaire des poutres clavées aux poteaux et aussi par exemple par un boudin gon fiable descendu dans la tranchée et repoussant les poteaux vers l'arrière pendant la mise en place et en charge du précédent paragraphe Un tel système doit permettre un avancement de IO mètres par jour avec un personnel très réduit et une très faible entrave A la circulation des piétons et des voitures REVENDICATION5 I.Procédé de construction de souterrains sous-chaussée du type à parois latérales et à dalle de couverture mises en place v;tnt ea:eavation et caractérisé par le fait qu'on utilise un portique qui enjambe la chaussée sans entraver la circulation et que toutes les opérations de forage des tranchées latérales et de pose des éléments latéraux préfabriqués se font depuis la plateforme supérieure à travers les flancs latéraux du portique. 2.Procédé selon la revendication I caractérisé par le fait que les flancs du portique servent de réservoirs de stockage pour les poteaux préfabriqués qui forment les murs latéraux du souterrain 3.Procédé selon la revendication 2 ou 3 caractérisé par le fait que le portique est équipé d'une passerelle inférieure pour la circulation des voitures sous laquelle est creusée une saignée horizontale et transversale permettant la pose simultanée des poutres horizontales préfabriquées qui formeront le toit du sou terrain. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé par le fait que l'excavation partielle en souterrain est simultanée à l'avan ce du portique et permet l'évacuation de tous les déblais par ce chemine