Brevet FR2619840A1 — publié le 19890303

La présente invention est relative à un pour, du type à haubanage en éventail", c' est-à-dire un pont comportant un tablier qui sert de voie de circulation supporté par des haubans qui le relient à une selle de déviation placée au sommet d'au moins un pylône, le tablier étant en contact à ses extrémités avec des appuis sur lesquels il exerce une force vers le haut qui est équilibrée par des tirants d'ancrage L'invention est aussi relative à un procédé pour construire un tel pont, en remplacement d'un pont préexistant, d'un type comportant un tablier supporté par des câbles ou des haubans, ces types comprenant les ponts suspendus de type classique, et les ponts à haubanage en éventail ou en harpe. L'origine de la présente invention se trouve dans la recherche d'une solution aux problèmes de remplacer un pont supporté par les câbles ou haubans sans interruption prolongée de la circulation. Dans la technique habituelle, le remplacement d'un pont par un nouveau, au même endroit, entraîne nécessairement une interruption prolongée de la circulation pendant la période de destruction du pont ancien et pendant la construction, au même endroit, du pont nouveau. Pendant cette interruption de la circulation, il est nécessaire de dévier celle-ci vers d'autres voies, d'où des frais et pertes de temps supplémentaires qui sont finalement à la charge de toute la communauté, soit de construire un pont provisoire, qui sera normalement démoli par la suite, et qui constitue également une source de frais supplémentaires. Le procédé mis au point par l'inventeur, et qui sera exposé de façon détaillée dans la suite, consiste à construire en quelque sorte le nouveau pont autour du tablier du pont ancien, puis à procéder à un transfert progressif de la circulation de l'ancien pont sur le nouveau, et enfin à déplacer verticalement le tablier du nouveau pont pour l'amener au niveau de celui de l'ancien pont. I 1 est apparu dans la suite que le pont qui permet la mise en oeuvre de cette technique permet également des déplacements verticaux du tablier dans d'autres cas où elle se révèle nécessaire, par exemple un relèvement de la hauteur imposée sous le tablier. L'invention fournit en conséquence un pont comportant un tablier supporté par des haubans qui le relient à au moins une selle de déviation placée au sommet d'au moins un pylône, le tablier étant en contact à ses extrémités avec des appuis sur lesquels il exerce une force vers le haut qui est équilibrée par des tirants d'ancrage, ce pont ayant pour particularité qu'il comprend d'une part des moyens pour déplacer verticalement la selle de déviation par rapport au pylône, et d'autre part des moyens pour déplacer la tête des tirants d'ancrage, et par suite l'extrémité du tablier. De préférence, les moyens pour déplacer verticalement la selle de déviation et la tête des tirants d'ancrage comprennent plusieurs empilements de cales amovibles, un au moins de ces empilements comprenant en outre au moins un vérin hydraulique. L'invention fournit en outre un procédé pour construire un pont tel qu'on vient de le décrire, en remplacement d'un pont préexistant comportant un tablier supporté par les câbles des haubans, ce procédé ayant pour particularité qu'on construit le nouveau pont avec son tablier en-dessous de celui du pont préexistant, puis on démolit le pont préexistant et on élève le tablier du nouveau pont à sa hauteur finale, en élevant la selle de déviation et la tête des tirants d'ancrage. Suivant une modalité préférée de ce procédé, on construit le nouveau pont avec un tablier plus large que celui du pont préexistant, les haubans passant à l'extérieur du tablier du pont préexistant. L'invention v a maintenant etre exposée de façon plus détaillée en s'aidant d'exemples pratiques, illustrés avec les dessins parmi lesquels Figure 1 est une vue schématique en élévation montrant, en trait plein, un pont nouveau remplaçant un pont suspendu ancien, représenté en tirets. Figure 2 est une coupe transversale montrant un stade de l'opération de remplacement du pont préexistant par le nouveau. Figure 3 est une vue agrandie d'une partie de la figure 2. Figure 4 est une vue en coupe transversale du nouveau pont, à l'état final. Figure 5 est une coupe de la selle de déviation et des parties avoisinantes, sel on un plan longitudinal contenant les axes des haubans. Figures 6 et 7 sont des vues en coupes transversale et longitudinale, respectivement, de l'extrémité du pont selon l'invention. Les figures 8 et 9 sont des vues en coupes longitudinale et horizontale respectivement de la fixation du tirant d'ancrage des figures 6 et 7. Figure 10 est un schéma montrant le mode d'établissement de la circulation sur le nouveau pont. La figure montre, en trait plein, un pont du type "haubané en éventail", comprenant un tablier 1, qui sert de chaussée de circulation, deux pylônes 2, reposant sur des fondations 3, et une série de haubans 4, partant du sommet des pylônes 2 et supportant le tablier 1. Le repère 5 désigne les culées d'extrémités. Sur la même figure 1, on a représenté en tirets la silhouette d'un pont antérieur 6, du type "pont suspendu", qui doit être démoli avant la mise en place définitive du pont selon l'invention. Les piles 7 du pont 6 se trouvent au même endroit, dans le sens longitudinal, que les pylônes 2, et le tablier du pont 6 est à la même hauteur que le tablier 1 du nouveau pont, si bien que les arches du pont seront maintenues en largeur et hauteur. Il est évident que si l'on désire profiter de la circonstance pour changer la longueur des arches du pont, et la position des pylônes par rapport aux piles, rien dans l'invention ne s'y oppose, au contraire, la construction pourra en être facilitée. La figure 2 montre, vue dans le sens de la longueur du pont, une pile 7 du pont ancien, et son tablier 8. On voit également sur la figure 2, le pylône 2 du pont nouveau, composé de deux montants 9 placés de part et d'autre de la pile 7, réunis à leur sommet par une traverse 10, et reposant sur une fondation 3, établie de part et d'autre, dans le sens transversal, et éventuellement dans le sens longitudinal, par rapport aux fondations 11 du pont ancien. Les câbles 4 du pont nouveau supportent le tablier 1 de celui-ci, et le relient au sommet du pylône 2. Comme on peut le voir mieux sur la figure 3, le tablier nouveau 1 comporte, au-delà de la largeur du tablier ancien 8, et de chaque c6té, un caisson 12 dont la partie supérieure 13 constitue une voie de circulation, et qui porte par ailleurs, sur son côté intérieur, les moyens d'accrochage 14 des câbles 4. L'essentiel de la structure du caisson 12 est donc en encorbellement. Les figures 2 et 3 montrent la situation de l'ouvrage au moment où le nouveau pont a été construit dans son ensemble, et où l'ancien pont n'a pas encore été démoli. il convient de noter cependant que, à l'endroit des piles, le tablier 1 du nouveau pont n'a pas pu être terminé, des moyens provisoires ont donc été mis en place pour assurer la nécessaire transmission des efforts. Le tablier, en ces endroits, ne sera amené à sa configúration défiriitive qu'après destruction des piles 7. La figure 4 montre le pont nouveau, en coupe, dans sa situation définitive, après enlèvement du pont ancien 6. La figure 5 montre, en coupe transversale, la selle de déviation 15, qui porte les câbles 4, et est située au sommet du pylône 2, au-dessus de la jonction des montants 9 et de la traverse 10. La selle de déviation 15, en soi, est une pièce classique, qui a la forme approximative- d'un demi-cylindre à rebords en saillie, l'axe du demicylindre étant proche de l'horizontale mais légèrement incliné vers l'axe du pont. Cette inclinaison correspond au fait que la longueur de la traverse 10 est inférieure à la distance entre les points d'accrochage 14 des haubans 4 sur le tablier. Il en résulte que la nappe de haubans n'est pas dans un plan verticallongitudinal mais fait avec le plan vertical de l'axe du pont un certain angle. La selle de déviation 15 n'est pas fixée directement sur le pylône 2, mais repose sur celuici par l'intermédiaire d'une première pile de cales 16, et de deux secondes piles de cales 17, disposées symétriquement par rapport à la première pile, les piles de cales 17 comprenant chacune un vérin 18. Les vérins 18 sont d'une force suffisante pour pouvoir soulever ensemble la selle de déviation 15, portant les câbles 4, et ceux-ci portant le tablier 1. Les différentes surfaces d'appui coopérantes des cales 16, des cales 17, du vérin 18, du pylône 2 et la selle de déviation 15, sont toutes dans des plans longitudinaux parallèles à l'axe de la selle de déviation 15. Pour soulever le tablier 1 du pont, on met en action les vérins 18, jusqu'à soulever la selle 15, portant le tablier,par l'intermédiaire des câbles 4, jusqu'à ce qu'il soit possible d'insérer une r,ouvelle cale 16 entre la première pile déjà existante et la selle de déviation. On relâche alors les vérins 18, et on insère alors une nouvelle cale 17 au-dessus de la pile préexistante. Cette manoeuvre peut être répétée autant de fois qu'il est nécessaire. Les figures 6 et 7 montrent une extrémité du tablier 1, et une partie d'une culée 5. La figure 7 montre également la position de haubans 4, dont on voit qu'ils sont rapprochés les uns des autres quand on se rapproche de l'extrémité. Un tirant d'ancrage 20, ancré à sa partie inférieure sur la culée 5, et à sa partie supérieure sur le tablier 1, exerce sur ce dernier une force de traction dirigée vers le bas afin d'immobiliser l'extré- mité du tablier à la hauteur convenable. Sur les figures 6 et 7, on a représenté en trait plein la position du tablier telle qu'elle est à la fin de l'étape de construction du nouveau pont, en trait interrompu la position qui sera la sienne en fin d'opération, après enlèvement du tablier du pont antérieur. Pour obtenir ce déplacement vertical, on emploie une disposition dont le détail est donné aux figures 8 et 9. L'extrémité du tirant d'ancrage 20 porte une butée 21, cependant qu'une pièce d'appui 22, traversée par le tirant d'ancrage 20, est rendue solidaire de la culée 5 par une série de tirants 23. Une série de cales 24 est intercalée entre la butée 21 et la pièce d'appui 23. Ces cales 24, comme il est visible à la figure 9, sont en forme de U, et peuvent donc être introduites, ou retirées, en passant de part et d'autre du tirant d'ancrage 20. Un vérin 25 a sa tige solidaire de la butée 21, cependant que son corps appuie sur une deuxième série de cales 26, également à section horizontale en U, l'autre extrémité de la pile, les cales 26 prenant également appui sur la pièce 22. On conçoit qu'à l'aide du vérin 25, agissant en traction, on puisse tirer sur le tirant d'ancrage 20 de façon à ce que la pile de cales 24 cesse d'être en compression. Il est facile alors d'enlever une des cales 24 de la pile, et de relever par conséquent l'extrémité du pont de la hauteur correspondante.Après relâchement du vérin 25, on pourra enlever une cale 26, et les opérations pourront être répétées autant de fois qu'il est nécessaire pour amener l'extrémité du pont à sa position définitive. Les opérations de remplacement du pont ancien par le pont nouveau se comprennent aisément à la faveur de ce qui vient d'être dit. On commence par édifier le nouveau pont, "autour" de l'ancien, c'est-à-dire avec son tablier 1 au-dessous du tablier de l'ancien pont, et ses haubans 4 situés de part et d'autre du tablier de l'ancien pont. Une fois le nouveau pont construit, on dérive la circulation sur celui-ci, en utilisant les voies latérales 13 prévues sur les caissons 12, voir figure 3. On compense la dénivellation à l'aide d'un platelage provisoire 30, comme indiqué à la figure 10. On peut ensuite procéder à l'enlèvement du tablier 8 du pont ancien, puis à l'enlèvement des piles 4 du pont ancien. On complète alors le tablier 1 par les parties qui n'avaient pas pu être exécutées avant l'enlèvement des piles 4. La dernière opération consiste en le levage progressif du tablier 1 dans son ensemble pour l'amener à sa hauteur finale . Cette opération se fait par action simultanée, ou alternative, sur les vérins 18 et les cales 16 et 17 d'une part, et les vérins 25 et les cales 24 et 26 d'autre part. Les platelages 30 sont enlevés en temps utile. On aura pu observer que, sur la figure 3, on a représenté des voies de chemins de fer 31. Si ces voies doivent être maintenues sur le nouveau pont, on prévoira d'abord des supports provisoires pour faire reposer les voies 31, à travers l'ancien tablier 8, sur le nouveau tablier 1, la circulation pourra ainsi être maintenue pendant toute la phase de suppression du tablier 8 et des piles 7 de l'ancien pont. Ensuite, lors du levage du tablier 1 pour l'amener à sa position définitive, on agira sur les soutiens provisoires des voies 31, pour abaisser progressivement celles-ci jusqu'à les faire reposer directement sur le tablier 1, tout en les maintenant sensiblement de niveau. La circulation ferroviaire aura ainsi été maintenue sans interruption, tout au moins sans interruption de longue durée. L'invention est susceptible de nombreuses variantes. Par exemple, au lieu de prévoir les haubans 4 de chaque côté du tablier 8 du pont initial, on peut prévoir que les haubans 4 passent à travers ce tablier, par des ouvertures convenables, qu'on aura pratiquées à l'avance. On peut également noter que le dispositif permet un ajustement ultérieur de la hauteur du tablier, par exemple pour compenser une variation de longue durée de la hauteur des pylônes. REVENDICATIONS 1. Pont comportant un tablier (1, supporté par des haubans (4) qui le relient à au moins une selle de déviation (15) placée au sommet d'au moins un pylône (2), le tablier étant en contact à ses extrémités avec des appuis (5) sur lesquels il exerce une force vers le haut qui est équilibrée par des tirants d'ancrage (20o, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part des moyens (16, 17, 18) pour déplacer verticalement la selle de déviation par rapport au pylône, et d'autre part, des moyens (24, 25, 26) pour déplacer verticalement la tête des tirants d'ancrage et par suite l'extrémité du tablier. 2. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer verticalement la selle de déviation et la tête des tirants d'ancrage comprennent plusieurs empilements de cales amovibles (16, 17; 24, 26) dont une au moins comprend en outre au moins un vérin hydraulique (18; 25). S 3. Procédé pour construire un pont selon la revendication 1, en remplacement d'un pont préexistant, caractérisé en ce qu'on construit le nouveau pont avec son tablier (1) en dessous de celui (8) du pont préexistant, puis on démolit le pont préexistant et on élève dans son ensemble le tablier du nouveau pont à sa hauteur finale, en élevant la selle de déviation et les extrémités du tablier. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on construit le nouveau pont avec un tablier plus large que celui du pont préexistant, les haubans (4) passant à l'extérieur du tablier du pont préexistant. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on prévoit sur le tablier du nouveau pont des voies de circulation extérieures, sur lesquelles on dévie la circulation avant la démolition du pont préexistant.