Brevet FR2559238A1 — publié le 19850809

La présente invention concerne un procédé d'obtention de structures creuses de grande section,telles que des conduits, des galeries ou des abris, et aux structures ainsi obtenues Le document FR-A-2 516 630 au nom du Demandeur, a décrit un procédé d'obtention de structures creuses ayant la forme d'un cylindre à section circulaire ou, de préférence, non-circulaire de grande section, ciest-à-dire supérieure à 2 ou 3 m2, par assemblage d'éléments longitudinaux préfabriqués correspondant chacun à une partie seulement de la paroi de la structure. Dans ce document est décrit un mode d'assemblage en deux étapes, le premier consistant en une mise en place avec possibilité de déplacement relatif limite, et la seconde en un assemblage rigide et définitif après stabilisation des terrains. Il est possible de concevoir aussi un procédé analogue selon lequel les éléments longitudinaux préfabriqués sont reliés par des moyens d'articulation dont les centres définissent, dans la section transversale de la structure, un polygone indéformable, de préférence un triangle. D'un autre créé, il est possible d'utiliser une variante du procédé de l'invention selon laquelle on forme la structure en préparant sur place une partie de cette structure, constituant de préférence un radier, puis sur cette partie, on nient assembler des éléments préfabriqués du type décrit plus haut, l'assemblage pouvant Etre fait selon l'une des méthodes décrites plus haut, ou encore autrement. Le document FR-A-2 516 630 précité est essentiellement relatif à la réalisation de structures étendues telles que des conduites d'eau sous pression, et pour cette raison, une attention particulière y est apportée aux problèmes d'étanchéité. Il existe cependant des structures dans lesquelles l'étanchéité est de moindre importance, par exemple des passages routiers. Dans certains cas, en particulier pour des conduits de drainage, une bonne étanchéité serait même contre-indiquée. La présente invention est donc relative à un procédé d'obtention de conduites a#yant la forme d'un cylindre à section -circulaire ou non-circulaire, de grande section, et dont l'étanchéité, notamment en partie basse, n'est pas recherchée. t'invention fournit donc un procédé d'obtention de structures ayant la forme d'un cylindre à section circulaire ou non-circulaire, de grande section, procédé selon lequel on assemble des éléments longitudinaux préfabriqués correspondant chacun à-une partie 'seulement de la section transversale de la structure, lesdits éléments longitudinaux correspondant, ensemble, à la totalité de la section transversale de la structure ou bien a une partie seulement de la structure, le reste de ladite section étant alors confectionné sur place au préalable, qui présente la particularité qu'on établit d'abord la partie inférieure de la section de la structure à l'aide d'un ou plusieurs constituants indéformables dans le sens transversal, ladite partie inferieure présentant des discontinuités ou des vides dans le sens longitudinal et comportant deux lignes d'articulation longitudinales, puis on monte sur lesdites lignes d'articulation des éléments longitudinaux préfabriqués, on les assemble ente eux directement ou avec d'autres éléments, en les rendant solidaires au moins dans le sens longitudinal. Selon le problème posé, plusieurs modalités peuvent être envisagées, par exemple - la partie inférieure de la structure est formée de traverses indépendantes les unes des autres. Cette solution est la plus simple. - la partie inférieure de la structure est constituée par assemblage de poutres préfabriquées. Cette solution est plus lourde, mais assure une meilleure tenue si le terrain a tendance à bouger, - la partie inférieure de la structure est un treillis de béton formé sur place. Cette solution améliore encore la rigidité, mais force à renoncer aux avantages d'une préfabrication intégrale. Suivant une modalité préférée, mais non exclusive, les liaisons des éléments préfabriqués avec la partie inférieure et entre eux forment, sur une section, un polygone indéformable. Pour rendre les éléments préfabriqués placés sur les lignes d'articulation, solidaires entre eux dans le sens longitudinal, on peut prévoir des moyens de serrage par vis des dispositifs élastiques, ou des pièces de liaison en forme d'haltère. On peut aussi prévoir des cibles de précontrainte disposés dans des canaux longitudinaux des éléments, chaque cible affectant au moins deux éléments consécutifs Dans ce cas, on équipe au préalable chaque ligne d'articulation d'organes de roulement ou de glissement destinés à faciliter les déplacements relatifs liés à la mise sous précontrainte. Avantageusement, pour constituer une galerie drainante on place une nappe de matériau souple et perméable dans les discontinuités ou vides de la partie inférieure, et on place sur cette nappe des charges de maintien. La présente invention sera exposée plus en détail à l'occasion d'exemples pratiques illustrés par les dessins, parmi lesquels les figures 1, 2, 3 sont des vues en perspective de l'ensemble d'un conduit selon l'invention, - la figure 4 est une coupe selon le radier d'un conduit de drainage façonne conformement à l'invention. - les figures 5 et 6 sont des coupes d'elcments. La figure 1 montre un conduit dont la partie inf rieure est constituée par des traverses indépendantes 1 disposées perpendiculairement à l'allongement du conduit. Chaque traverse comporte deux rainures longitudinales 2 à une distance invariable, et qui servent à constituer ensemble la ligne d'articulation sur laquelle sont placés des éléments longitudinaux 3, 4 qui forment la partie supérieure du conduit. Ces éléments longitudinaux prennent appui l'un sur l'autre à leur partie supérieure selon une ligne d'articulation 5. Les lignes d'articulation correspondant aux rainures 2 et à la ligne 5 constituent une structure en triangle, indéformable. Les traverses 1 peuvent être obtenues par préfabrication et amenées sur le site. Elles sont ensuite alignées les unes derrière les autres de façon que les rainures 2 soient en prolongement les unes des autres. On peut prévoir que les traverses destinées à être posées à la jonction de deux éléments 3 consécutifs aient une longueur plus grande que les autres traverses. La figure 2 montre une structure à peu près semblable, cependant des longrines 6 supportent la ligne d'articulation sur laquelle sont placés les éléments 3. Sur cette figure, on a représenté les longrines avec une nervure à section demi-circulalPe sur laquelle vient se poser une rainure de section analogue faisant partie de la base des éléments 3. Il est évident qu'une disposition inversée est possible. Dans la disposition de la figure 2, les longrines 6 peuvent constituer des éléments préfabriqués. Elles sont de toutes façons reliées entre elles par des traverses 7, et qui assurent que leur écartement est bien constant. Les éléments 3, 4 sont par ailleurs identiques à ceux de la figure 1. Sur la figure 3 on a représenté une partie inférieure du conduit qui est formé d'une structure monobloc constituée de longrines ou poutres transversales 8 reliées par des croisillons 9 qui servent d'entretoises et assurent leur écartement constant. Une telle structure peut évidemment être construite en éléments préfabriqués mais elle est avantageusement fabriquée sur place. Les éléments 3, 4 du conduit sont identiques à ceux des figures précédentes. La- figure 4 constitue, par exemple, une coupe axiale du radier situé à la base du conduit de la figure 2. Des traverses 7, qui pourraient être également des traverses 2 comme indiqué sur la figure. 1 ou des entretoises 9 comme indiqué sur la figure 3, reposent sur une nappe 8 de matière non tissée perméable à l'eau. Cette nappe 8 est lestée par des blocs de béton 9 qui remplissent à peu près les intervalles compris entre les longrines (s'il y en a et les traverses, mais laissent entre elles un intervalle suffisant pour laisser passer l'eau qui a traversé la nappe 8. Une conduite de drainage conforme à ce qui vient d'être décrit peut être mise en place de façon rapide et économique et par confection d'une tranchée, mise en place d'un radier percé d'intervalles et pourvu de la nappe filtrante 8 suivie de la mise en place des éléments 3 / 4 et d'un comblement partiel de la tranchée autour de ces éléments. Une telle manière d'opérer est manifestement avantageuse par rapport à la techique courante. l'invention trouve évidemment d'autres applications par exemple dans le cas de passages routiers, lorsque des problèmes d'étanchéité ne se posent pas. Une autre application intéressante du procédé de l'invention consiste dans la confection rapide d'abris antl- atomiques, à condition que ceux-ci soient situés au-dessus du niveau de la nappe phréatique. Dans la technique courante, les elements prefabri ques 3 sont en beton arme avec deux nappes de fers d'armas ture 10 situees respectivement au voisinage de la faee in terieure et au voisinage de la face extérieure (figure 5) Dans certains des conduits de grande dimension, avec des terrains particulierement instables, il est apparu que les articulations 2,5 etaient insuffisantes pour donner la souplesse necessaire a la structure. On a trouve qu'il était possible d'augmenter cette souplesse en donnant aux elements une souplesse intrinsèque grâce à une $orme particulière visible à la figure 6. Cette figure montre que les eements, en section transversale, com portent au moins une partie amincie 11 qui leur donne de la souplesse. Si ces e1ements sont en beton pourvu de fers d'armature groups en au moins une nappe qui est continue en section transversale d'un bord a l'autre de l'elémewt, il est prévu une seule nappe 10 continue en section transversale, cette nappe passant à peu près au centre de chaque partie amincie. Les parties non amincies peuvent, ou non, comporter d'autres fers d'armature. On observera que de tels elements ont une certaine souplesse dans le sens transversal, mais que leur rigidité dans le sens longitudinal n'est pratiquement pas affectee, Une precontrainte longitudinale est toujours possible. REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention de structures ayant la forme d'un cylindre à section circulaire ou non-circulaire, de grande section, procédé selon lequel on assemble des éléments longitudinaux préfabriqués correspondant chacun à une partie seulement de la section transversale de la structure, lesdits éléments longitudinaux correspondant ensemble à la totalité de la section transversale de la structure ou bien à une partie seulement de la structure, le reste de ladite section étant alors confectionné sur place au préalable, caractérisé en ce qu'on établit d'abord la partie inférieure de la section de la structure à l'aide d'un ou plusieurs constituant indéformables dans le sens transversal9 ladite partie inférieure présentant des discontinuités ou des vides dans le sens longitudinal, et comportant deux lignes dlarticula- tion longitudinales, puis on monte sur lesdites lignes d'articulation des éléments longitudinaux préfabriqués et on les assemble entre eux directement ou avec d'autres éléments, en les rendant solidaires au moins dans le sens longitudinal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure de la structure est formée de traverses indépendantes les unes des autres. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure de la structure est constituée par assemblage de poutres préfabriquées et forme un ensemble rigide dans les sens transversaux et longitudinaux. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure de la structure est un treillis de béton formé sur place. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les liaisons des éléments préfabriqués avec la partie inférieure et entre eux forment, sur leur section, un polygone indéformable. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on assemble entre eux des éléments préfabriqués successifs dans le sens de la longueur à l'aide de câbles de précontrainte affectant au moins deux éléments préfabriqués consécutifs, et- en ce qu'on équipe au préalable chaque ligne d'articulation d'organes de roulement ou deglissement destinés à faciliter les mouvements relatifs dus à la mise sous précontrainte. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour constituer une galerie drainante, on place une nappe de matériau souple et perméable dans les discontinuités ou vides de la partie inférieure, et on place sur cette nappe des charges de maintien. 8. Procédé selon l'une des revendications I à 7, caractérisé-en ce qu'on utilise des elements préfabriques qui, en section transversale, comportent au moins une par tie amincie qui leur donnent de la souplesse. 9. Procédé selon la revendication 8 et dans lequel les élements prefabriqués sont en béton pourvu de fers d'armature, groupés en au moins une nappe continue en section transversale d'un bord à l'autre de ltélément, caractérisé en ce qu'il est prévu une seule nappe continue en section transversale, cette nappe passant à peu près au centre de chaque partie amincie.