Brevet FR2562108A1 — publié le 19851004

i 2 6 2562108 La présente invention a trait au domaine de la construction de ponts et analogues et de revêtements de chaussées. Elle concerne tout spécialement un procédé permettant de raccorder les extrémités d'ouvra- ges d'arts, tels que ponts, viaducs...etc, à la chaussée principale pet au remblai de ces ouvrages. On sait que, lors de la construction de ponts, par exemple autoroutiers ou autres, il se pose un problème au niveau des joints de tablier ainsi que des joints de raccordement des extrémités de l'ouvra- ge à la chaussée principale qui s'étend en amont et en aval de l'ouvrage. En effet, l'emplacement de ces joints constitue des points faibles o apparaissent fréquemment des fissures dues aussi bien aux variations de conditions atmosphériques qu'au passage des véhicules lourds. Ce pro- blème est particulièrementaigu au niveau des piles d'extrémités des ou- vrages, qui sont généralement exemptes de dalles de transition. Diverses solutions ont été proposées pour résoudre un tel pro- blème. En général, on prévoit des joints de type "peigne" constitués par des éléments métalliques dentés qui s'enclavent les uns dans les autres pour donner des entrecroisements résistant à la charge. Cette solution est coûteuse et de mise en oeuvre malaisée. Selon d'autres techniques, on réalise des saionées sur le matériau de surface de la chaussée et du tablier et 1 'on comble ces vides par des compositions de liants et charges, durcissables a froid et destinées à constituer le joint de raccordement, Par exemple, on peut citer a cet égard le brevet européen n0 0.000.642 de 1977, délivré en 1981, selon lequel on met en oeuvre, comme composition de joint, un mélange de charges granulaires et d'un liant de bitume et déchets caoutchouteux dans lequel la propor- tion de liant est d'au moins 30 % (en volume). Les performances de tels joints ou pansements, dont ceux pré- conisés par le brevet précité, sont le plus souvent limitées, en particu- lier à basse température. Par exemple, les mélanges bitume et déchets de caoutchouc donnent lieu à des compositions rigides qui ne supportent pas, ou très mal, les températures hivernales de -10 à -20 C. Par ail- leurs, la réalisation de tels joints ne peut pallier à l'absence de dalles de transition et aux dégradations du remblai qui se produisent inévitablement au droit du joint et auprès des piles d'appui aux ex- trémités de l'ouvrage d'art. L'invention a pour but d'obvier à ces divers inconvénients et 2 2562108 propose à cet effet une solution permettant d'assurer une liaison étan- che et résistante tant au plan des caractéristiques mécaniques qu'à ce- lui de la tenue aux très basses températures, entre les extrémités d'un ouvrage d'art et la chaussée principale d'alignement qui recouvre le remblai de chaque côté de l'ouvrage. Conformément à la caractéristique principale et générale du procéd, de 1 'invention, on met en place un massif ou bloc unitaire en maigre béton/dans l'espace libre de transition entre l'ensemble remblai-chaus- sée et la pile d'appui à l'extrémité de l'ouvrage et l'on utilise par ailleurs, conmme composition pour joint entre le revêtement de tablier de l'ouvrage et le matériau superficiel de là chaussée, un mastic consti- tué par un mélange de 75 a 80 % (poids) de granulats de diamètre moyen 4 à 20mm et 25 à 20% (poids) de liant bitume/élastomère vulcanisé au soufre. Les liants bitumes/élastomères sont connus en soi depuis de nombreuses années (voir par exemple le brevet français n 1.557.193 et brevets plus récents de variantes et perfectionnements). Ils présentent l'avantage de conserver leur souplesse et leur élasticité jusqu'à des températures de l'ordre de -20 C et d'avoir des allongements avant rup- ture très supérieurs à ceux des bitumes/caoutchouc. Ainsi, on peut réduire la quantité de liant, dans une composition pour joint, jusqu'à des taux de 20 à 25% (poids), ce qui permet de réaliser une économie substantielle par rapport aux procédés de raccordement connus à ce jour. On peut mettre en oeuvre comme bitume/élastomère vulcanisé au soufre toute composition déjà connue dans laquelle l'élastomère est à base de dioléfines conjuguées, par exemple styrène et butadiène. On peut citer, par exemple, à titre non limitatif, les compositions d'enduits et mastics pour enrobés rputiers décrites dans les brevets français n 79. 10987 et européen n 0020203. Toutefois, il s'est avéré encore plus avan- tageux d'utiliser des compositions du type décrit dans le brevet français plus récent n 82.16433 de la Demanderesse, dans lequel l'élastomère de base est constitué par un mélange de copolymère styrène-butadiène-styrène (SBS) et de copolymère éthylene-acétate de vinyle (EVA). Conformément à une autre caractéristique avantageuse de l'inven- tion, le massif, qui sert de support de transition entre la pile d'extré- mité et le remblai de l'ouvrage, est coulé à l'intérieur d'une enveloppe 6 2 1 0 8 protectrice en nappes de tissus non tissés synthétiques. Cette enveloppe joue le rôle de matériau de protection et d'isolation à l'égard du rem- blai et de la pile d'extrémité de l'ouvrage. D'autres caractéristiques apparaîtront par la description plus détaillée d'un mode de réalisation illustré sur la figure unique annexée, qui représente une vue schématique, en coupe, de la zone de raccordement entre une pile d'extrémité d'ouvrage d'art, par exemple un pont, et la chaussée de circulation en alignement. La pile d'appui 1 de l'ouvrage supporte le tablier 2 par l'in- termédiaire d'un élément souple 3 apte à absorber les secousses, consti- tué par exemple par des plaques de néoprène ou matériau analogue. La cou- che de roulement 4, par exemple réalisée en béton bitumineux, est dispo- sée sur le tablier 2 et constitue également le revêtement superficiel de la chaussée principale d'alignement 5 dont on a représenté en 6 la fonda- tion de base. Le remblai de l'ouvrage est représenté par Xe chiffre 7. Conformément à une première caractéristique de l'invention, on coule dans l'espace libre, illustré au centre de la figure, un bloc 8 de béton maigre (granulats + liant hydraulique) au sein d'une nappe rigide 9 en textile non tissé synthétique dont le fond et les bords servent d'enveloppe pour le bloc et d'isolant intermédiaire pour la pile 1 et son tablier 2 ainsi que a l'égard du remblai 7 et du corps de chaussée 6. On obtient ainsi un massif de transition permettant d'assurer une excellente tenue, dans le temps, de la zone de raccordement de l'ouvrage à la chaussée. Selon l'autre caractéristique essentielle de l'invention, le joint 10 assurant la liaison des éléments de revêtement de chaussée 4 est constitué par un mastic de type "cyclopéen" composé d'un mélange d'environ 80 % de granulats de cailloux 10/14 ou 6/14 et d'environ 20 % d'une composition bitume/élastomère vulcanisée au soufre correspondant aux formulations des exemples n 3 ou 4 du brevet français précité n 82. 16433. En pratique, de façon connue en soi, on scie la couche de roulement 4 sur une longueur de 20 à 30 cms environ puis on coule à chaud la composition susvisée et laisse refroidir puis durcir avant usa- ge. L'épaisseur du mastic est la même que celle de la couche de roulement (généralement 5 à 10 cms) et la largeur est d'au moins trois fois cette épaisseur et, en aucun cas, inférieure à quinze centimères. Grâce à la mise en oeuvre d'un tel mastic, de grande souplesse et élasticité, il est possible d'absorber des mouvements du tablier de trois à quatre centimètres au moins de magnitude et ceci jusqu'à des températures de l'ordre de -20 C. En outre, selon une particularité avantageuse de mise en oeu- vre, on prévoit la mise en place, avant la coulée du mastic de joint , d'un couvre-joint 11 (par exemple en feuille d'aluminium ou autre) permettant d'éviter toute infiltration au droit de la pile 1 et du bloc 8 et essentiellement au niveau de l'enveloppe 9 de ce dernier. Bien entendu, d'autres variantes de réalisation peuvent être envisagées dans le cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications qui suivent. 2562108 REVENDICAT I ONS 1. Procédé permettant d'assurer une liaison étanche et résis- tante entre les extrémités d'un ouvrage d'art, tel que pont ou analogue, et la chaussée principale d'alignement (5) qui recouvre le remblai (7) de l'ouvrage, caractérisé en ce que l'on met en place un massif ou bloc unitaire (8) en béton dans l'espace libre de transition entre l'ensemble remblai-chaussée et la pile (1) d'appui d'extrémité de l'ouvrage et en ce que l'on utilise, comme composition pour joint entre le revêtement (4) du tablier (2) de l'ouvrage et le matériau superficiel (4) de la chaussée, un mastic (10) constitué par un mélange de 75 à 80 % de granu- lats de diamètre moyen 4 a 20 mm et 25 à 20 % (poids) de liant bitume/ élastomère vulcanisé au soufre, de bonnes caractéristiques mécaniques et viscoélasticité jusqu'à de basses températures de moins 20 C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le massif (8), servant de support de transition, réalisé en béton maigre, est coulé à l'intérieur d'une enveloppe protectrice (9) en nappes de tissus non tissés synthétiques,!aquelle sert de matériau d'isolation à l'égard du remblai et de la pile d'extrémité de l'ouvrage. 3. Procéde selon l'une quelconque des revendications I eb 2, caractérisé en ce que 1 'élastomère dudit liant est constitué par un mé- lange de copolyniêre styrêne-butadiène-styr.ne et de copolymnère éthylène- acetate de vinyle. 4. Procédé selon l'ure quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que.l'on dispose, a la base de l'ouverture pour joint (10) dans le revêtement de chaussée (4) un couvre-joint d'étanchéité (11) dans la zone o débouche l'enveloppe protectrice (9) du massif (8) de transition.