Brevet FR2532684A1 — publié le 19840309

Procedé d'exécution d'un ouvrage souterrain La pressente invention est relative à un procédé d'exécution d'ouvrages souterrains, en particulier de pertuis de dimensions relativement réduites, qui n'entraide que de très faibles nuisances au niveau de la voirie. I1 existe de très nombreux procédés d'exécution d'ouvrages souterrains qui vont, du bouclier permettant une exécution entièrement en sous-oeuvre, aux procédés qui impliquent des fouilles ouvertes sur des largeurs égales ou même parfois supérieures à celle de l'ouvrage. La sélection de l'un ou l'autre de ces procédées se fait selon de très nombreux critères tels que la profondeur, la section,- la longueur et/ou le tracé de l'ouvrage, ou encore la nature du sol; le niveau de la nappe phréatique, le prix, etc... La présente invention remédie aux inconvénients des grandes fouilles ouvertes tout en conservant la plupart-de leurs avantages; en effet, le procédé, d'un prix réduit, se prête à une utilisation dans un grand nombre de cas et cela, tout en n'entrafnant que de très faibles nuisances au niveau de lavoirie, et cela encore pendant un temps très limité. En effet, le procédé selon l'invention se caractérise en ce que l'on enfouit obliquement de part et d'autre de l'ouvrage à réaliser, par fonçage ou battage par exemple, les éléments qui constitueront, partiellement ou totalement, les parois la térales de l'ouvrage, ou encore, l'on exécute obliquement deux fouilles latérales pour ensuite y exécuter les parois latérales obliques de l'ouvrage de sorte qu'a l'extrémité supérieure, ces deux parois latérales ne s'écartent l'une de l'autre que faiblement, alors même qu'à une certaine profondeur de l'ouvrage, leur écartement est sensiblement supérieur et va en augmentant, dès lors que l'on s'éloigne de leur extrémité supérieure. Bien entendu, en fonction de la plus ou moins grande obliquité, un écartement plus ou moins grand va être atteint à une profondeur donnée pour une même valeur d'écartement à la partie supérieure; cette obliquité peut dépendre de la technique utilisée qui va, et cela de manière non limitative, de, par exemple, l'enfoncement ou le battage de palplanches, à l'enfoncement ou au battage d'éléments de parois préfabriqués constituant directement une partie ou la totalité des parois latérales de ltouvrage; on pourrait même envisager de réaliser les fouille-s latérales obliques soutenues par un fluide tel que de la bentonite. On peut dans le cas des palplanches ou de parois préfabriquées, prévoir un enfoncement ou un battage des palplanches ou des éléments de paroi réalisés non pas en un mais également en plusieurs tronçons et cela, en particulier, si en raison de la longueur et d'une forte obliquité choisie, on venait à être gêné par les constructions existantes à la surface, par ailleurs, également pour éviter une aire de travail trop importante en surface. L'ouvrage que l'ùn va pouvoir réaliser au moyen du procédé selon l'invention est du type pertuis, c'est-à-dire qu'il pourra s'agir par exemple d'un tunnel à une ou plusieurs voies côte à côte ou superposées pour véhicules, d'un passage souterrain pour pistons, -la combinaison de l'un et de ltautre, mais Zéga- liment encore par exemple d'un simple egout ou- d'un passage technique pour conduits divers. Les parties élargies de ces ouvrages, par exemple une gare, par rapport à un tunnel pour métro, pourront être exécutées au moyen du procédé selon l'invention ou encore selon les techniques habituelles. Afin de mieux comprendre l'invention et d'en faire ressortir les avantages et-autres caractéristiques, on la décrit maintenant de manière exemplative par rapport à un dessin annexé qui représente une forme possible de mise. en oeuvre du procédé à la figure 1, une vue en coupe transversale d'un tunnel à simple voie surmonté d'un conduit technique, conforme à l'invention; à la figure 2, une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation d'un tunnel à simple voie surmonté. d'un pertuis technique; -a la figure 3, une vue en coupe transversale dans un tunnel à doubles voies côte à côte et surmonté d'un conduit technique; à la figure 4,-une vue en coupe transversale dans un tunnel à doubles voies- superposées; aux figures 5, .6, 7, 8, schématiquement,- en coupe transversale, les différentes étapes de la construction d'un tunnel selon le procédé conforme à l'invention; à la figure 9, une vue partielle schématique en coupe horizontale d'une série de palplanches dans une courbe; à la figure 10, une vue partielle identique à la figure 9 mais en -élévation. En se référant à ces différentes figures on a représenté par 1, une palplanche de type habituel, toutefois, llon pourrait prévoir une forme particulière adaptée au rôle qu'on leur fait jouer; par 2, une palplanche de forme trapézoidale en élévation (figure 10), qu'il va être nécessaire de prévoir-dans les courbes du tunnel où il y a lieu de créer une surface polygonale tangente à une surface réglée. En se référant aux figures 5, 6, 7, 8 on voit un exemple de ;mise en oeuvre de l'invention. On débute (figure 5) par une fouille 3 de profondeur réduite sur la largeur que va prendre la tête de l'ouvrage afin de vérifier l'existence éventuelle d'installations de - concessionnaires (câbles électriques, égouts, etc. ..) et de procéder dès lors à leur-déplace-ent. Dans un deuxième temps on va remblayer la fouille 3, par exemple-avec du sable 4; puis l'on va amener l'engin de fon çage ou de battage 5 qui sera guidé sur un bati inclinable 6 (figure 6). De préférence, I'introduction des palplanches I ou 2 va se faire par fonçage hydraulique, plutôt que par battage, ceci afin d'éviter les bruits et vibrations qu entraîne le battage. L'engin 5 va enfoncer successivement de part et d'autre des séries de palplanches 1 ou 2 présentant en tête un écartement réduit d'un mètre par exemple, palplanche I ou 2 éventuellement en deux parties pour réduire la hauteur de l'engin 5 et finalement son encombrement, palplanche 1 ou 2 en deux parties (non représentées) qui seront raboutées sur place. Ensuite, après avoir réalisé le bétonnage du toit 7 (figure 7) et -installé les équipements de rabattement, on peut procéder à la fermeture de la voirie et poursuivre le travail souterrain. On pourra, si nécessaire, procéder avant cette fermeture à 1' enlEvement de la partie supérieure des palplanches. 1 ou 2, qui dépasse, vers le haut, ladite fermeture. A l'abri du toit 7, on peut dès lors procéder au creusement comple-t entre palplanches 1 ou 2 par creusement successifs (figure 8), en prévoyant à différents niveau: l'exécution successive de hourdis 8 et finalement du radier 9. Selon une forrn:e préférentielle de l'invention, on peut prévoir intérieurement le -gunitage 10; béton de préférence armé, des palplanches 1 ou 2 afin de compléte-r les parois latérales intérieures de 1' ouvrage. I1 faut noter que dans les courbes du tunnel on prévoit-donc l'utilisation de palplanches 2 de forme particulière; de préférence en outre on prévoit également- que la largeur de l'ouvrage y sera légèrement supérieure pour le passage des véhicules qui, par exemple dans le cas d'un métro léger, pourront prendre une certaine inclinaison. En se référant à la figure 1, on a représenté un tunnel Il ayant un gabarit d'environ trois mètres de large pour trois mètres vingt de haut et réalisé au moyen de palplanches I d'environ neuf à dix metres, le radier 9 étant placé environ aux deux tiers des palplanches 1, le toit 7 comprenant par exemple tous les cinquante mètres une bouche de ventilation 12. Au-dessus du tunnel 11, on peut prévoir un passage 13 réservé aux concessionnaires : et/ou égouts, couloirs souterrains pour câbles, etc... On obtient approximativement le tunnel 1 1 en prévoyant une inclinaison d'environ un tiers par rapport à la verticale à l'enfoncement des palplanches et en partant pour cela au niveau de la voirie d'un écart d'environ un- mètre seulement. On pourra donc limiter très sensiblement le chantier et les nuisances qu'il entrain. En se référant à la figure 2, on a représenté un tunnel Il de dimensions sensiblement égales maissirmonté d'un passage 13 de hauteur sensiblement supérieure et par exemple un passage piétonnier, ainsi que des passages réservés aux égouts, câbles, etc... On est parti dans cet exemple de réalisation d'un même écart d'un mètre au niveau de la voirie mais on a prévu une inclinaison sensiblement moins forte des palpLanches 1, ce qui amène à prévoir une longueur sen siblement plus élevée des palplanches pour un meme gabarit. En se référant à la figure 3, on a représenté deux tunnels 11 côte à côte. Pour arriver au même gabarit, et cela sans devoir prévoir ces tunnels 11- à une trop grande profonaeur, on est parti d'un écartement au niveau de la voirie d'environ un mètre soixante. En se référant àla figure 4, on a représenté deux tunnels 11 superposés; dans ce cas généralement on va également être amené à prévoir un écartement au niveau de la voirie d'en viron un mètre soixante-cinq toujours pour un gabarit identique. En se référant aux figures 9 et 10, on voit le type de palplanches 2 spéciales utilisées pour réaliser les tronçons de tunnel en courbe, où, bien entendu la largeur de la'palplanche 2 va être sensiblement différente à-son sommet Za qu a son extrémité inférieure 2b. Selon l'importance de la courbe on va utiliser une série de palplanches 2 trapézoldales ou, au contraire, une palplanche 2 de largeur variable sera prévue à l'extrémité d'un groupe de palplanches normales 1 qui font l'objet d'un fonçage simultané. On peut envisager, si la courbe devait être particulièrement prononcée, d'enfoncer le cas échéant les palplanche s 1 à la verticale. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à,la forme de réalisation décrite et représentée et l'on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications et ce dès lors qu'elles entrent dans la définition des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1") Procédé d'exécution d'un ouvrage souterrain, en particulier de pertuis, de dimensions relativenent réduites, caractérisé en ce que lton enfouit obliquement, de part et d'autre de l'ouvrage à réaliser, par fonçage ou battage par exemple, les éléments (1, 2) qui constitueront, partiellement ou totalement, les parois latérales de I'ouvrage, ou encore, l'on creuse obliquement deux fouilles latérales pour ensuite y exécuter les parois latérales obliques de l'ouvrage, de sorte qu'à l'extrémité supérieure, ces deux parois latérales ne s écartent l'une de autre que faiblement, alors mine qu"à une certaine profondeur de l'ouvrage, aeur écartement est très sensiblement supérieur et va en augmentant, dés lors que l'on s'éloigne de leur extrémité supérieure. 2") Procédé d'exécution selon la revendication 1, carac térisé en ce que l'on procède à l'enfoncement ou au battage oblique des palplanches (1, 2) ou des éléments de parois préfabriqués en un ou plusieurs tronçons raboutés ensuite. 30) Procédé d'execution selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à des fouilles latérales obliques soutenues par un fluide tel que de la bentonite. 40) Procédé d)exécution selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on procède d'abord à une fouille (3) de profondeur réduite sur la largeur que va prendre la tête de l'ouvrage afin de vérifier l'existence éventuelle d'installations de concessionnaires ; que l'on remblaie-ensuite la fouille, que l'on amène l'engin de fonçage (5) guidé par un bâti inclinable (6), que l'on procède à l'introduction des palplanches (1, 2) par fonçage hydraulique, que l'on réalise ensuite le bétonnage du toit (7) et que l'on peut dès lors refermer la voirie et poursuivre le travail en souterrain. 50) Ouvrage souterrain réalisé au moyen du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par un tunnel (11) au-dessus duquel est prévu un pertuis technique. 60) Ouvrage souterrain réalisé au moyen du procédé selon l'une quelcoaque des revendications 1 à 4, caracterise en ce qu'il est constitué par un tunnel--(ll) au dessus duquel est prévu un passage piétonnier. 7 ) Ouvrage souterrain réalisé au moyen du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par un tunnel à double voies côte à côte 80) Ouvrage souterrain réalisé au moyen du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'il est constitué par un tunnel à double voies superposées.