Brevet FR2546263A2 — publié le 19841123

FR 2546263 A2 19841123 FR 8308168 A 19830517 La présente invention concerne un procédé dXobten- tion de structures creuses de grande section, telles que des conduits, des galeries, ou bien des réservoirs à parois verticales, etc., et elle se rapporte également aux structures ainsi obtenues. Le brevet français No 81 21 510 décrit un procédé d'obtention de structures creuses de grande section, formées de coquilles constituées par des éléments longitudinaux pre- fabriqués correspondant chacun à une partie seulement de la section transversale de la paroi du conduit.Selon ce procédé, on effectue L'assemblage initial des éléments en les reliant entre eux tant longitudinalement que transversalement par des moyens permettant un déplacement relatif limité des éléments adjacents et en intercalant entre eux un joint dé- tanchéité en matière souple puis on procède ensuite à lfas- semblage définitif et rigide des éléments entre eux lorsque les terrains environnants et l'ensemble du conduit se sont stabilisés, L'assemblage initial des éléments entre eux est fait notamment à l'aide de boulons traversant au moins un des éléments ou bien en prévoyant sur chacun des bords des deux éléments des nervures sur lesquelles l'on place des moyens de blocage tels que des étriers rigides ou élastiques. De tels systèmes dtassemblage donnent généralement de bons résultats, mais ils présentent parfois des risques de dé formations de la section de la structure creuse aussi bien dans les phases initiales d'assemblage qu'après terminaison du montage, sous l'effet d'une mauvaise répartition des efforts, surtout dans le cas de charges disymétriques. L'invention a pour but de limiter ces risques à l'aide d'un procédé d'obtention de structures creuses de grandes sections, caractérisé en ce que, dans chaque coquille de la structure creuse, on relie les éléments longitudinaux préfabriqués par des moyens d'articulation dont les centres définissent, dans la section de la structure creuse, un polygone indéformable. Selon les modalités particulières de l'invention : a) les moyens d'articulation sont constitués, sur un des éléments, par une moulure convexe, de profil approximativement demi-circulaire, qui est formé sur un des bords de jonction de cet éLément et, sur L'autre élément, par une rainure de profil concave correspondant, qui est formé sur son bord de jonction. b) les moyens d'articulation sont formés par deux ferrures fixées respectivement sur les bords d'assemblage des deux éléments adjacents et reliées entre elles de fa çon articulée par un axe. c) dans le cas ou la structure creuse est formée d'une traverse inférieure sur laquelle s'appuient des éléments préfabriqués, supérieurs, les moyens d'articulation entre la base d'un élément inférieur et la traverse sont constitués par une moulure formée sur la surface supérieure de la traverse, cette moulure comportant une face verticale qui est espacée d'un certain intervalle de jeu de la face verticale de terminaison de l'élément supérieur, Ledit intervalle étant ensuite rempli par une matière appropriée qui est introduite après mise en place définitive de la structure creuse. d) dans le cas où la structure creuse doit être rendue étanche, on dispose à l'intérieur de ces structures une enveloppe, formée par exemple de tôles métalliques ou de matière plastique, cette enveloppe étant formée d'éléments qui sont assemblés de façon étanche par soudage ou par boulonnage avec joints d'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en coupe schématique d'une structure creuse constituée de trois éléments articulés entre eux et formant un triangle indéformable. Fig. 2 est une coupe transversale d'une structure creuse se composant de cinq éléments reliés entre eux de façon articulée, cette figure mettant en évidence également des gabarits de montage. Fig. 3 est une vue en coupe partielle d'une structure creuse à trois éléments montrant un mode d'agencement particulier des moyens d'articulation avec la traverse infé r i eu re. Fi g 4 est une coupe partielle transversale d'un autre exemple de réalisation d'une structure creuse comportant un joint articulé. Fig. 4A est une vue en coupe transversale' de détail du joint articulé de la structure de la figure 4. Fig. 5 est une vue en coupe transversale d'un dis positif d'articulation de deux éléments comportant des ferrures fixées sur les éléments respectifs et reliées entre elles par un axe d'articulation. Fig. 6 est une vue en perspective d'un dispositif d'articulation conforme à la figure 5. Sur la figure 1, on a représenté en coupe transversale une structure creuse agencée conformément à la présente invention. Elle comprend un élément inférieur se présentant sous la forme d'une traverse et deux éléments supérieurs 2,3. Ces deux éléments sont reliés entre eux à leurs parties supérieures par une articulation 5 et ils sont reliés à l'é- liment inférieur 1 par des articulations respectives 4, 6. L'ensemble forme une structure creuse de section indéformaa ble et dans laquelle les efforts, même disymétriques, sont parfaitement répartis. Sur la figure 2, on a représenté en coupe transversale une structure creuse conforme à liinvention ayant une section de profil aplati à la base. Cette structure se com- pose de cinq éléments 7, 8, 9 10, 11 qui sont reliés entre eux par des articulations 12, 13, 14 15, 16. Une structure agencée de la sorte est indéformable après assemblage des éléments et elle permet également d'absorber parfaitement les charges s'exerçant sur elle. On note ici qu'une structure à plus de quatre élé- ments dans sa section doit, normalement, être mise en oeu vre avec une précontrainte circulaire totale ou partielle de façon à créer le nombre de points de moment nul nécessaires aux articulations. On va maintenant décrire des moyens d'articulation des éléments entre eux. Sur la figure 3, on a représenté un mode d'agencement d'une structure creuse comportant une traverse 17 sur laquelle s'appuient deux éléments 18 Dans l'exemple considéré, ces deux éléments 18, sont reliés entre eux par un joint coulé 19 qui durcit après la mise en place et en outre ils sont reliés à leurs parties inférieures à la traverse 17, à l'aide d'un système réalisé de la façon suivante : on prévoit sur la surface supérieure de La traverse une moulure 20. On profile l'element supérieur 18 de manière que sa face verticale inférieure 21 soit espacée de la face verticale de la moulure 20 d'une distance e définissant un intervalle de jeu.Ensuite on vient couler la surface supérieure de la traverse 17, après mise en place des éléments, un radier 22, qui recouvre la moulure et qui remplit l'intervalle de jeu, comme le montre la figure 3. Sur la figure 4, on a représenté en coupe transversale partielle une structure creuse selon l'invention comportant deux éléments inférieurs 23, 24 et un élément supérieur 25. Les deux éléments inférieurs sont reliés entre eux par un joint coulé 26 et ils sont en outre reliés à l'élément supérieur par deux joints articulés respectifs dont un est indiqué en 27. Dans l'exemple considéré, ce joint articulé 27 est agencé comme indiqué sur la vue en coupe de détail de la figure A, Ce joint comprend, sur les bords d'assemblage des éléments 23, 25, respectivement une moulure convexe 28 ayant une section approximativement en forme de demi-cercle et une rainure 29 ayant une section dont le profil est complémentaire de celui de la moulure 28. Il peut se révéler avantageux de prévoir qu'au moins une des deux moulures est renforcée , par exemple à l'aide d'un garnissage métallique qui la recouvre. Il est possible d'envisager d'autres moyens d'art ticulatisn, comme indiqué par exemple sur les figures 5, et 6. Sur la figure 5, qui est une vue en coupe d'une ar- ticulation, celle-ci se compose, pour l'élément 30, d'une ferrure 32, réalisée en acier et qui est soudée sur des armatures dont une est visible en 33 et qui permettent son ancrage dans L'élément 30. Pour L'élément 31, il est prévu une ferrure identique 34 qui est soudée sur des armatures 35. Les deux ferrures comportent, dans leurs ailes orientees perpendiculairement à la face longitudinale de l'élé- ment, deux trous dans lesquels on vient emboîter un axe d'articulation désigné par 36 sur la figure 5. Dans l'exemple de réalisation, on a réalisé les ferrures en utilisant un plat en acier qu'on a plié pour former la bride de fixation et qu'on a soudé sur des armatures; on a ménagé dans les brides des ferrures un trou destiné å recevoir l'axe d'articulation. Le nombre des articulations à prévoir pour chaque joint est fonction des charges auxquelles doit résister ce joint. Pour le montage de coquilles de structures creuses, comportant plus de trois éléments, il est approprié d'utiliser un gabarit de montage. Celui illustré par la figure 2 se compose de deux éléments 37A, 37B, placés l'un sur l'autre portés par des vérins 38 et dont les arêtes supérieures définissent Le contour de section de la structure. La figure 2 montre en outre des longrines porteuses, désignées par 39. Lorsque La structure creuse doit être rendue é- tanche, il est possible, une fois que les éléments du conduit ont été mis enplace et maintenus par Les axes d'articulation, de combler les vides entre éléments avec par exemple du bétassprojeté, du brai ou du mastic, cette opération pouvant être également exécutée après réalisation des remblais auquel cas il suffit de coffrer la face externe de la structure au au moyen d'une plaque ou d'une feuille suffisamment rigide. Egalement dans d'autres cas, il est possible de réaliser après terminaison de l'assemblage de ta structure, à l'intérieur de cel- leoci, une enveloppe formée par exemple d'éléments de tôles ou de matières plastiques qui sont fixés ensemble par soudage ou par boulonnage étanche. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits ci-dessus, à partir desquels on pourra envisager d'autres modifications et variantes tout en restant dans le cadre de l'invention REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention d'une structure creuse de grande section, selon l'une des revendications 1 à 6 du brevet principal 81 21 S10 caractérise en ce que, dans cha que tronçon longitudinal de la structure creuse, on relie les éléments longitudinaux préfabriqués par des moyens d'articulation dont les centres definissent, dans la section de la structure creuse, un polygone indéformable. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit polygone est un triangle. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens d'articulation sont constitues, sur un des éléments, par une moulure convexe, de profil approximativement demi-circulaire, qui est formé sur un des bords de jonction de cet élément et, sur l'autre élément, par une rainure de profil concave correspondant, qui est formé sur son bord de jonction. 4. Procédé selon les revendications 1 a 3, caracté- risé en ce que des moyens d'articulation sont formes par deux ferrures fixées respectivement sur les bords d'assemblage des deux éléments adjacents et réalisés entre elles de façon articulée par un axe. 5. Procédé selon- les revendications 1 à 4, caraeté risé en ce que, dans le cas où la structure creuse est formée d'une traverse inférieure sur laquelle s'appuient des éléments préfabriqués supérieurs, les moyens d'articulation entre la base d'un élément inférieur et la traverse sont constitués par une moulure formée sur la surface verticale qui est espacée d'un certain intervalle de jeu de la face verticale de terminaison de l'éliment supérieur, ledit intervalle étant ensuite rempli par une matière appropriée qui est introduite après mise en place définitive de la structure creuse. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que,dans le cas où la struca ture creuse doit être rendue étanche, on dispose à l'intérieur de ces structures, une enveloppe, formée par exemple de tôles métalliques ou de matière plastique, cette enveloppe étant formée d'éléments qui sont assemblés de façon étanche par soudage ou par boulonnage avec joints d'étanchéité. 7. Structure creuse réalisée par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.