Brevet FR2576355A1 — publié le 19860725

COFFRAGE POUR LA REALISATK > N DE TUNNELS La présente invention a pour objet un coffrage pour la réalisation de tunnels, qu'il s'agisse d'un tunnel aménagé dans le fond d'une tranchée à ciel ouvert, qui est remblayée après la réalisation de l'ouvrage, ou d'un tunnel foré en galerie. Un tel coffrage comprend deux séries de panneaux verticaux ou banches et une série de panneaux horizontaux destinés à contenir, lors de sa coulée, le béton formant les parois verticales et la voûte du tunnel. Les coffrages traditionnels pour la réalisation de tunnels comprennent une ossature métallique en deux parties séparées longitudinale ment et pouvant être écartées l'une de l'autre par des vérins, l'ossature portant des banches spécialement adaptées. Les éléments constitutifs de tels coffrages sont spécifiques à ceux-ci, si bien qu'ils ne peuvent être utilisés pour la réalisation d'autres types d'ouvrages, ce qui rend leur amortissement difficile pour une entreprise. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, dans le coffrage qu'elle concerne, comprenant deux séries d'éléments de coffrage disposées parallèlement l'une à l'autre et équipées de moyens susceptibles de réaliser l'écartement de deux éléments disposés parallèlement l'un à l'autre, chaque élément de coffrage est constitué par plusieurs cadres métalliques de forme générale rectangulaire comprenant des entretoises assurant leur rigidité, les différents cadres étant disposés parallèlement les uns aux autres, décalés axialement et reliés les uns aux autres de façon rigide par des entretoises, chaque élément ayant une longueur correspondant sensiblement à la longueur des banches standards, et chaque cadre étant réalisé à partir de profilés de section permettant, pour les profilés verticaux situés du côté extérieur, et pour les profilés horizontaux supérieurs, leur engagement entre deux profilés transversaux d'une banche et leur fixation sur ceux-ci, l'un des deux éléments de coffrage, appartenant à deux éléments juxtaposés étant équipé,à sa partie supérieure d'une tôle formant clé de voûte qui, faisant saillie en direction de l'autre élément, est destinée à venir en recouvrement des bords adjacents des banches supérieures des deux éléments et à combler le vide entre celles-ci. Ce coffrage est très intéressant car permettant l'utilisation de banches traditionnelles fixées de façon amovible sur les cadres de l'ossature et qui, après décoffrage d'un tunnel, peuvent être employées à d'autres fins. Outre l'aspect de réutilisation des différents éléments, ce coffrage est intéressant du fait de son caractère démontable qui facilite son transport. En effet, la structure de ce coffrage est très simple puisque chaque élément comprend, fixés de façon amovible sur une ossature démontable, une banche verticale, une banche horizontale et un élément d'angle formant le raccordement - entre la banche verticale et la banche horizontale. La tôle que comporte l'un des deux éléments de chaque paire d'éléments de coffrage, permet~ d'écarter plus ou moins les deux éléments, et de coffrer des tunnels de largeur variable. La liaison entre deux éléments disposés bout à bout, est obtenue de façon simple par boulonnage entre les banches respectivement verticale et horizontale des deux éléments. Avantageusement, chaque élément de coffrage est équipé en partie basse, d'une part, de supports de hauteur réglable constitués par des vérins à vis et, d'autre part, de roulettes orientables, les roulettes de l'élément comportant la tôle centrale ou clé, étant disposées plus bas que les roulettes de l'autre élément, chaque élément étant en outre équipé au niveau des quatre supports réglables d'angles, d'un point de fixation d'un vérin hydraulique amovible. En pratique, lorsque les éléments sont désolidarisés les uns des autres, et reposent sur leurs roulettes, chaque élément peut être déplacé manuellement par une équipe de quelques personnes. I1 est à noter que, lorsque deux cadres parallèles reposent sur leurs roulettes, l'élément comprenant la clé de voûte se trouve légèrement plus haut que l'autre élément, ce qui permet un déplacement relatif des deux éléments sans heurts de ceux-ci. Lorsqu'un élément de coffrage est positionné, il est tout d'abord procédé à son réglage rapide en hauteur à l'aide des vérins hydrauliques puis à la mise en appui et au réglage fin par l'intermédiaire des vérins à vis, après quoi les vérins hydrauliques sont retirés et peuvent être réutilisés pour le positionnement d'un autre élément. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour réaliser l'écartement de deux éléments de coffrage parallèles l'un à l'autre sont constitués par au moins deux profilés horizontaux associés à chaque cadre qui, disposés transversalement aux deux éléments, sont susceptibles chacun d'être réglés axialement et bloqués sur l'un des deux éléments par au moins une broche, chaque profilé étant équipé, à son extrémité tournée du côté du second élément, d'un vérin à vis dont l'extrémité libre est destinée à venir en appui contre un sabot que comporte le second élément. Après que chaque élément ait été mis en place, il est procédé au réglage rapide de la longueur de chaque entretoise, puis au réglage fin et à la mise en tension à l'aide du vérin à vis. Chaque élément de coffrage, équipé d'une clé de voûte, comprend plusieurs séries d'au moins deux manchons transversaux et coaxiaux solidaires de l'ossature, dans lesquels sont guidés en translation des profilés sur lesquels est fixée la tôle formant clé de voûte, qui est positionnée de façon à pouvoir coulisser au-dessus des banches horizontales fixées, d'une part, sur l'élément de coffrage portant la clé et, d'autre part, sur l'autre élément de coffrage. Afin d'éviter, lors de la coulée du béton, une remontée des banches latérales, le coffrage est équipé d'un certain nombre de sabots comportant une partie supérieure en forme de crochet engagée à l'intérieur d'un profilé horizontal, d'une banche verticale, et une platine fixée sur une dalle préalablement coulée dans le fond de l'ouvrage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments situés en bout de l'ouvrage sont équipés de façon amovible de joues d'extrémités dépassant en partie haute et en partie basse, sur une largeur au moins égale à l'épaisseur de béton à couler, chaque joue d'extrémité comprenant un support de fixation sur l'ossature d'une banche de l'élé- ment sur laquelle elle doit être montée, ce support réglable longitudinalement portant une première tôle de coffrage adjacente à la banche considérée, une seconde tôle de coffrage décalée latéralement par rapport à la première, et montée de façon réglable latéralement sur le même support que la première tôle et une tôle intermédiaire également réglable latéralement, et venant en recouvrement des deux premières tôles. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé fepré- sentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce coffrage Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une extrémité du coffrage ; Figure 2 est une vue en bout d'une partie du coffrage Figure 3 est une vue de dessus d'une partie de ce coffrage dont certaines banches sont partiellement arrachées ; Figure 4 est une vue en coupe à échelle agrandie d'un point d'assemblage entre deux éléments de coffrage ; Figure 5 est une vue en coupe par un plan horizontal selon la ligne V-V de figure 2 d'une paroi latérale du coffrage; Figure 6 est une vue en coupe transversale d'un cadre de l'ossature selon la ligne VI-VI de figure 2 ;; Figure 7 est une vue en coupe transversale selon la ligne VII-VII de figure 2 de la partie supérieure d'un élément d'ossature comportant un clé de voûte ; Figure 8 est -une vue de côté d'une joue destinée à être montée à une extrémité d'une banche horizontale. Le coffrage selon l'invention est réalisé à partir d'un certain nombre d'éléments regroupés par paire, les éléments d'une même paire étant disposés parallèlement l'un à l'autre, et deux éléments décalés longitudinalement étant rendus solidaires ltun de l'autre de façon amovible. Chaque élément est réalisé à partir d'un certain nombre de cadres (2) constitués chacun par quatre profilés (3) formant un carré, entretoisés par plusieurs profilés (4) centraux. Chaque élément comprend plusieurs cadres parallèles les uns aux autres, décalés longitudinalement et reliés par l'intermédiaire d'en tretoises (5). Le nombre de cadres de chaque élément est adapté à la longueur des banches utilisées. En effet, ce coffrage met en oeuvre des banches standards (6) comprenant chacune une tôle (7) montée sur une ossature comprenant un certain nombre de profilés longitudinaux (8), et une série de paires de profilés en U (9), montés dos à dos, avec ménagement d'un espace entre les deux profilés d'une même paire. Chaque élément de coffrage comprend autant de cadres (2) qu'une banche (6) comprend de paires de profilés (9), le profilé vertical extérieur (3) de chaque cadre et le profilé horizontal supérieur de chaque cadre ayant une largeur permettant leur encastrement entre les deux profilés (9) d'une même paire. Les profilés (3) présentent, en outre, des trous (10) permettant le boulonnage des profilés (9) et par suite la fixation des banches. Chaque élément porte donc une banche (6) verticale et une banche (6) horizontale en partie supérieure, les deux banches d'un même élément étant réunies par une pièce d'angle (12) boulonnée sur elles. Les extrémités des banches (6) sont équipées de retours transversaux (13) présentant des perçages destinés au passage de boulons d'assemblage (14) avec mise en oeuvre d'une épingle (15) de manoeuvre fixée à l'extrémité de la partie formant vis. Comme montré notamment aux figures 1, 2 et 7, I'un des deux éléments d'une paire d'éléments de coffrage est équipé de plusieurs séries de manchons (16), décalées longitudinalement les unes par rapport aux autres. Chaque série de manchons comprend au moins deux manchons (16) solidaires de la partie haute de l'ossature de l'élément et orientés transversalement à celui-ci. A l'intérieur de chaque paire de manchons est engagé un profilé (17) monté coulissant dans ceux-ci sur lequel est fixée une tôle (18) formant clé de voûte. Afin de faciliter le réglage transversal de la clé de voûte, les manchons sont équipés de rouleaux (19). En fonction de la largeur du tunnel à coffrer, la clé de voûte est plus ou moins dégagée de l'élément de coffrage dont elle est solidaire, de façon à venir en recouvrement des bords en regard des deux banches (6) horizontales. Chaque élément de coffrage est équipé de deux support par cadre, constitués par des vérins à vis (20). A chaque vérin à vis est associée une patte (22) pour l'ancrage de l'extrémité de la tige d'un vérin hydraulique permettant un positionnement rapide de l'élément de coffrage, le réglage fin étant réalisé par l'intermédiaire du vérin à vis (20) lui-même. En outre, chaque élément de coffrage est équipé d'au moins quatre roulettes (23) articulées autour d'axes verticaux. Comme - cela ressort de la figure 2, les roulettes (23) de l'élément de coffrage comportant la clé de voûte (18) sont situées plus bas que les roulettes (23) de l'autre élément, de manière à permettre un déplacement relatif de ces deux éléments sans que la clé de voûte (18) vienne heurter la banche supérieure de l'autre élément. Afin d'assurer une bonne tenue de chaque élément de coffrage celui-ci est équipé d'un certain nombre de pièces (24) comportant une partie (25) en forme de crochet venant s'engager sur le profilé inférieur longitudinal (8) d'une banche verticale, et comportant une platine (26) destinée à venir se fixer sur le sol de l'ouvrage. Dans la forme d'exécution représentée au dessin, deux éléments parallèles du coffrage sont maintenus à distance l'un de l'autre par l'intermédiaire de trois écarteurs (27). Chaque écarteur comprend deux profilés (28) horizontaux parallèles, solidaires l'un de l'autre et disposés de part et d'autre du cadre (3), maintenus en position horizontale par des pattes (29) solidaires de l'un des deux éléments, bloquées en translation par rapport à cet élément par l'intermédiaire de broches engagées dans des trous (30) que comporte lesdits profilés (28). Chaque paire de profilés (28) est équipée, à l'une de ses extrémités, d'un vérin à vis (32) dont l'extrémité de la tige vient prendre appui contre un sabot (33) solidaire de l'autre élément. Afin de permettre l'arrêt du béton au moins à l'extrémité non encore coulée de l'ouvrage, les éléments d'extrémités sont équipés de joues amovibles faisant saillie vers le haut en partie supérieure du coffrage, et latéralement vers l'extérieur pour les parties latérales du coffrage. La figure 8 du dessin annexé représente une joue montée à l'extrémité d'un coffrage, et associée à une banche supérieure de celui-ci. Cette joue comprend un support réglable longitudinalement fixé sur l'ossature de la banche supérieure (6), et sur lequel est monté de façon rigide une première partie de coffrage (34) adjacente à la banche (6). Sur le support (35) est monté coulissant verticalement un tube (36) à l'extrémité duquel est montée de façon réglable avec blocage dans la position désirée, une seconde partie de coffrage (37) dans le prolongement de celle (34). L'espace entre les parties (34) et (37) est obturé par une troisième partie de coffrage (38) elle-même réglable latéralement, venant en recouvrement des deux premières. Il est à noter que, pour permettre le décoffrage, les supports (35) des joues d'extrémité sont montés pivotants autour d'axes (39) transversaux à l'ouvrage. La partie représentée en traits mixtes à la figure 8 correspond à la forme du support (35) dans la mesure où celui-ci est monté non pas sur une banche horizontale supérieure, mais sur une banche verticale. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un coffrage pour tunnels réalisé à partir d'éléments modulaires assemblables les uns aux autres, dont la structure est très simple, chaque élément modulaire comportant un certain nombre d'éléments démontables, dont notamment des banches standards qui peuvent être utilisées pour la réalisation d'ouvrages autres que des tunnels. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce coffrage, décrite ci-dessus à titre d'exemple ,elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les moyens de réglage vertical de chaque élément de coffrage ou que les moyens d'écartement de deux éléments de coffrage parallèles pourraient être différents sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. -REVENDICATIONS 1- Coffrage pour la réalisation de tunnels, du type comprenant deux séries d'éléments de coffrage disposées parallèlement l'une à l'autre et équipées de moyens susceptibles de réaliser l'écartement de deux éléments disposés parallèlement l'un à l'autre, caractérisé en ce que chaque élément de coffrage est constitué par plusieurs cadres métalliques (2, 3) de forme générale rectangulaire comprenant des entretoises (4) assurant leur rigidité, les différents cadres étant disposés parallèlement les uns aux autres, décalés axialement et reliés les uns aux autres de façon rigide par des entretoises (5) chaque élément ayant une longueur correspondant sensiblement à la longueur des banches standards (6) et chaque cadre étant réalisé à partir de profilés de section permettant, pour les profilés verticaux situés du côté extérieur, et pour les profilés horizontaux supérieurs, leur engagement entre deux profilés transversaux (9) d'une banche et leur fixation sur ceux-ci, I'un des deux éléments de coffrage appartenant à deux éléments juxtaposés étant équipé, à sa partie supérieure d'une tôle (18) formant clé de voûte qui, faisant saillie en direction de l'autre élément, est destinée à venir en recouvrement des bords adjacents des banches supérieures des deux éléments et à combler le vide entre celles-ci. 2- Coffrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque élément de coffrage est équipé en partie basse, d'une part, de support de hauteur réglable constitués par des vérins à vis (20) et, d'autre part, de roulettes orientables (23), les roulettes de l'élément comportant la tôle centrale (18) ou clé, étant disposées plus bas que les roulettes de l'autre élément, chaque élément étant en outre équipé au niveau de chaque support réglable (20) d'un point de fixation (22) d'un vérin hydraulique amovible. 3- Coffrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour réaliser l'écartement de deux éléments de coffrage parallèles l'un à l'autre sont consitués par- au moins deux profilés horizontaux (28) associés à chaque cadre (2) qui, disposes transversalement aux deux éléments, sont susceptibles chacun d'être réglés axialement et bloqués sur l'un des deux éléments par au moins une broche, chaque profilé (28) étant équipé, à son extrémité tournée du côté du second élément, d'un vérin à vis (32) dont l'extrémité libre est destinée à venir en appui contre un sabot (33) que conporte le second élément. 4- Coffrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément de coffrage, équipé d'une clé ce voûte (18), comprend plusieurs séries d'au moins deux manchons (16) transversaux et coaxiaux solidaires de l'ossature, dans lesquels sont guidés en translation des profilés (17) sur lesquels est fixée la tôle formant clé de voûte, qui est positionnée de façon à pouvoir coulisser au-dessus des banches horizontales fixées, d'une part, sur l'élément de coffrage portant la clé et, d'autre part, sur l'autre élément de coffrage. 5- Coffrage selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un certain nombre de sabots (24) comportant une partie supérieure (25) en forme de crochet engagé à l'intérieur d'un profilé horizontal (8) d'une banche verticale, et une platine (26) fixée sur la dalle préalablement coulée dans le fond de l'ou- vrage. 6- Coffrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments situés en bout de l'ouvrage sont équipés de façon amovible de joues d'extrémités dépassant en partie haute et en partie basse, sur une largeur au moins égale à l'épaisseur de béton à couler, chaque joue d'extrémité comprenant un support (35) de fixation sur l'ossature d'une banche (6) de l'élément sur laquelle elle doit être montée, ce support réglable longitudinalement portant une première tôle de coffrage (34) adjacente à la banche considérée, une seconde tôle de coffrage (37) décalée latéralement par rapport à la première, et montée de façon réglable latéralement sur le même support que la première tôle et une tôle intermédiaire (38) également réglable latéralement, et venant en recouvrement des deux premières tôles.