Brevet FR2622907A1 — publié le 19890512

DESCRIPTION Ouvrages de génie-civil, notamment ponts et procédés de construction de ceux-ci La présente invention a pour objet des ouvrages de génie-civil, notamment des ponts et des procédés de construction de ces ouvrages. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des ponts et autres ouvrages de génie-civil. La présente invention s'applique à des ponts comportant un tablier en béton armé posé sur des paires due poutres qui sont ellesmêmes posées sur des piles. I1 est précisé que l'invention n'est pas limitée à des ponts et peut s'appliquer à d'autres ouvrages de génie-civil, comportant un tablier ou une plateforme en béton armé porté par des paires de poutres. A ce jour, les tabliers de ponts en béton armé sont coulés sur place dans un coffrage, ce qui entraîne des travaux de coffrage et d'étaiement très contraignants par suite de la hauteur du tablier au-dessus du sol en général. On connatt des ponts comportant un tablier en béton armé composé de dalles préfabriquées juxtaposées, mais,par suite des coupures entre dalles, celles-ci ne peuvent pas participer à la résistance mécanique de la structure porteuse et elles constituent une charge supplémentaire qui entraîne la nécessité d'augmenter considérablement la section des poutres, de sorte que cette solution est peu pratique et peu utilisée. L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens permettant de construire des ponts ou d'autres ouvrages analogues comportant un tablier en béton armé posé sur des poutres3 dans lesquels le tablier est composé de dalles préfabriquées qui sont juxtaposées et qui participent à la résistance mécanique de la structure porteuse. L'invention s'applique à des ouvrages de génie-civil du type comportant un tablier composé de dalles préfabriquées en béton armé qui sont posées sur des poutres. L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'un tablier qui comporte, en outre, des armatures de contrainte, paralleles auxdites poutres qui traversent un groupe de dalles, qui sont fortement tendues et qui sont maintenues en tension par deux pièces d'ancrage, fixées aux deux extrémités de chaque armature, qui prennent appui sur les bords latéraux externes des deux dalles extrêmes dudit groupe de dalles et chaque dalle comporte des évidements qui sont situés au-dessus des poutres et lesdites poutres comportent des pièces métalliques de connexion qui pénètrent dans lesdits évidements, lesquels sont remplis de béton coulé en place après la mise en compression desdites dalles. Selon un mode de réalisation préférentiel, chaque dalle comporte, sur un de ses deux bords transversaux, une ou plusieurs encoches et sur l'autre bord transversal un ou plusieurs tenons alignés longitudinalement avec lesdites encoches, de sorte que les tenons et encoches de deux dalles juxtaposées coopèrent pour positionner lesdites dalles l'une par rapport à l'autre. Un procédé selon l'invention, pour construire un pot ou un ouvrage de génie-civil du type comportant un tablier composé de dalles préfabriquées en béton armé qui sont posées sur des poutres, comporte les opérations suivantes : on pose lesdites dalles préfabriquées transversalement auxdites poutres, au moyen d'un engin de manutention qui se déplace sur lesdites poutres et, lorsqu'on a posé un groupe de dalles juxtaposées, on engage des armatures dans des canaux longitudinaux réservés dans lesdites dalles, on met lesdites armatures en tension et on les bloque sous tension au moyen de pièces ancrage que l'on fixe aux deux extrémités de chaque armature et qui prennent appui sur les deux bords transversaux externes des deux dalles extrêmes dudit groupe, puis on coule du béton dans des évidements desdites dalles qui sont placés au-dessus desdites poutres et dans lesquels sont engagées des pièces métalliques de connexion fixées auxdites poutres, de sorte que lesdites dalles sont solidarisées avec lesdites poutres et forment avec cellee-ci une structure porteuse. L'invention a pour résultat la possibilité de construire des tabliers en béton armé de ponts ou d'autres ouvrages analogues en utilisant des dalles préfabriquées, ce qui a pour résultat d'éviter tous les travaux de coffrage et d'étaiement, d'où une réduction très sensible du temps et du cout de la construction et une amélioration de la sécurité du chantier. Bien que le tablier d'un ouvrage selon l'invention soit composé de dalles juxtaposées, grâce à la liaison mécanique de ces dalles avec les poutres et grâce à la liaison mécanique entre dalles dues aux armatures de précontrainte, les dalles forment avec les poutres un ensemble mécanique et elles participent à la résistance mécanique de la structure porteuse, de sorte que le dimensionnement des poutres peut être réduit par rapport à celui qui est indispensable dans le cas de réalisations habituelles. Le procédé de construction selon l'invention permet de construire le tablier d'un pont en plusieurs phases. Au cours d'une première phases on met en place les tronçons de tablier situéssur les piles et de part et d'autre de celles-ci, puis on relie les dalles de chaque tronçon par une première série d'armatures de précontrainte, ce qui permet de renforcer la structure porteuse au droit des appuis. Ensuite, dans une deuxième phase, on pose les dalles qui constituent les tronçons de tablier situés au milieu des portées entre piles et on met en précontrainte ltensemble du tablier. Cette façon d'opérer permet aux dalles placées sur les appuis de s'accomoder des déformations des poutres provoquées par le poids des dalles préfabriquées. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un ouvrage selon l'invention. La figure 1 est une coupe transversale d'un pont selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessus d'un tronçon de pont selon l'invention. La figure 3 est une vue en élévation partielle d'un pont selon l'invention en cours de construction. La figure 1 est une coupe transversale d'un ouvrage de génie-civil, par exemple d'un pont, comportant une structure porteuse constituée par deux poutres parallèles 1 et 2, qui sont posées sur des appuis et comportant, en outre, un tablier ou une plateforme 3 posée sur les poutres. Bien entendu, le même ouvrage peut comporter plusieurs bandes parallèles comportant chacune deux poutres porteuses. La figure 1 représente un exemple dans lequel la structure porteuse est constituée par deux poutres métalliques 12 reliées entre elles par des entretoises 4. En variante, les poutres 1 et 2 peuvent être des poutres en béton armé, par exemple en béton précontraint, ou des poutres en bois, par exemple en lamellé collé. Le tablier 3 d'un pont selon l'invention est composé de dalles en béton armé 5, qui sont préfabriquées, puis posées l'une à côté de l'autre, transversalement aux deux poutres sur lesquelles elles prennent appui. Avantageusement, les dalles sont reliées entre elles par des joints secs collés. Chaque dalle préfabriquée comporte des évidements 6 qui se trouvent placés au-dessus des poutres 1 et 2. Les poutres 1 et 2 comportent des pièces de connexion 7 qui pénètrent à l'intérieur des évidements 6. Par exemple, dans le cas de poutres métalliques, les pièces de connexion 7 sont des goussets métalliques soudés sur les poutres 2. Dans le cas de poutres en béton armé, les pièces de connexion 7 sont des armatures laissées en attente sur les poutres. Chaque dalle 5 comporte, des canaux longitudinaux 8, ctest-à-dire des canaux parallèles aux poutres. Une fois qu'on a posé une pluralité de dalles juxtaposées, on enfile dans chacun des canaux 8 une armature active ou un câble 9, qui sort de chaque côté des deux dalles extrêmes. On met les armatures en tension et on fixe sur les deux extrémités de chaque armature, deux pièces d'ancrage qui prennent appui sur chacune des deux dalles d'extrémité, ce qui a pour effet de comprimer fortement les dalles l'une contre l'autre par un effet de post contrainte. Une fois les dalles comprimées, on coule du béton dans les évidements 6, ce qui a pour effet de solidariser mécaniquement les dalles avec les poutres. Finalement, les dalles sont solidarisées entre elles par les armatures et sont solidarisées avec les poutres et elles participent à la résistance mécanique de la structure, de sorte que les dimensions des poutres 1 et 2 peuvent être relativement réduites par rapport à celles qui seraient nécessaires dans le cas d'une construction réalisée à partir d'éléments préfabriqués, simplement juxtaposés sans être reliés entre eux par des armatures de post contrainte ou dans le cas d'un tablier en béton armé coulé en place. Bien entendu, en dehors des câbles de post contrainte 9, chaque dalle préfabriquée comporte des armatures transversales, ctest-à-dire perpendiculaires aux poutres qui ne sont pas représentées pour la clarté du dessin et dont la disposition est bien connue de l'homme de l'art. La figure 2 est une vue de dessus d'un tronçon de tablier de pont composé d'un groupe de n dalles préfabriquées juxtaposées 51' 52....5n, posées transversalement sur deux poutres 1 et 2. On voit sur cette figure les évidements 6 ménagés dans chaque dalle et-les pièces de connexion 7. Par exemple, chaque dalle comporte, comme le montre la figure 2, deux évidements 6a, 6b situés au milieu de la dalle et, dans l'alignement de chaque évidement complet, deux demi-évidements 6aly 6a2 et 6bl, 6b2 qui coopèrent avec les deux demi-évidements de la dalle voisine pour former un évidement complet. On voit sur la figure 2 les armatures de post contrainte 9 enfilées dans le groupe de dalles et les pièces d'ancrage 10 fixées sur les deux extrémités de chaque armature qui prennent appui sur les bords externes des deux dalles extrêmes 51 et 5n Il n'est pas nécessaire de donner une description détaillée des pièces de blocage 10 qui sont analogues à celles qui sont utilisées dans la fabrication des poutres en béton précontraint. On voit sur la figure 2 que chaque dalle comporte sur l'un de ses deux bords transversaux au moins une encoche ou mortaise 11 et sur l'autre bord transversal au moins un tenon 12 qui s'engage dans la mortaise de la dalle voisine afin de positionner les dalles l'une par rapport à l'autre. En variante, chaque dalle peut comporter le long de ses bords transversaux, plusieurs mortaises et plusieurs tenons. La figure 3 est une vue en élévation d'un tronçon de pont selon l'invention en cours de-construction. On pose d'abord les poutres 1 et 2 sur les piles 12. Après quoi un engin de manutention 13 qui roule sur les poutres soulève les dalles préfabriquées et les met en place. Dans une première phase, on pose des groupes de dalles 141, 142... 14n représentés sur la figure qui sont situés au-dessus des piles et de part et d'autre de celles-ci. Une fois que chaque groupe de dalles 141, 142... 14n a été mis en place, on engage des armatures métalliques 9 dans une partie des canaux 8 des dalles et on met ces armatures en tension pour exercer une post contrainte sur le groupe de dalles, de sorte que l'on assure ainsi au-dessus de chaque pile,la continuité mécanique des groupes de dalles î4î > 141, 142...14n en cours de montage. Dans une deuxième phase, on met en place les groupes de dalles situés entre les groupes 14riz 142...14n pour compléter le tablier, puis on place dans les canaux 8 restant libres, des armatures 9 allant d'une extrémité du tablier à l'autre et on met en post contrainte la totalité du tablier au moyen de ces armatures. Après quoi, on coule du béton dans les évidements 6 de toutes les dalles, de sorte que l'on obtient finalement une structure porteuse constituée par les deux poutres et par l'ensemble des dalles. Cette façon de procéder en plusieurs phases permet d'éviter que pendant les travaux, les divers groupes de dalles en cours de montage n' aient à supporter des déformation incompatibles avec leur résistance. Les figures 1 à 3 représentent des ponts rectilignes. I1 est précisé que les procédés de construction selon l'invention permettent également de construire des ouvrages ayant d'autres formes géométriques, par exemple des ponts suivant un tracé en courbe. Dans ce cas, les dalles préfabriquées ont une forme en plan qui est pas rectangulaire et qui est par exemple trapézoldale. REVENDICATIONS 1. Ouvrages de génie-civil, notamment ponts, du type comportant un tablier (3), composé de dalles préfabriquées en béton armé (5) qui sont posées transversalement à des poutres (1, 2) caractérisé en ce que lesdites dalles comportent des canaux (8) parallèles auxdites poutres (1, 2), dans lesquelles on enfile des armatures (9) qui traversent un groupe de dalles juxtaposées qui sont fortement tendues et qui sont maintenues en tension par deux pièces d'ancrage (IO), qui sont fixées aux deux extrémités de chaque armature et qui prennent appui sur les deux bords transversaux externes des deux dall sexternes (51 5n) dudit groupe de dalles et chaque dalle préfabriquée (5) comporte des évidements (6) qui sont placés au-dessus des poutres, lesquelles comportent des pièces métalliques de connexion (7) qui pénètrent dans lesdits évidements, lesquels sont remplis de béton coulé en place après la mise en compression desdites dalles. 2. Ouvrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dalle préfabriquée (5) comporte sur l'un de ses deux bords transversaux, une ou plusieurs encoches (11) et sur l'autre bord transversal, un ou plusieurs tenons (12) qui sont alignés longitudinalement avec lesdites encoches, de sorte que les tenons et encoches de deux dalles juxtaposées coopèrent pour positionner les dalles l'une par rapport à l'autre. 3. Ouvrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dalle comporte deux évidements complets (6a, 6b), situés au-dessus de deux poutres et quatre demi-évidements (6al, 6a2, 6bl, 6b2) alignés longitudinalement deux à deux avec chaque évidement complet. 4. Procédé de construction d'un pont ou d'un ouvrage de génie-civil du type comportant un tablier composé de dalles préfabriquées (5) en béton armé, qui sont posées sur des poutres (1, 2), caractérisé en ce que l'on pose lesdites dalles préfabriquées transversalement auxdites poutres, au moyen d'un engin de manutention (13) qui se déplace sur lesdites poutres et, lorsqu'on a posé un groupe de dalles juxtaposées, on engage des armatures (9) dans des canaux longitudinaux (8) creusés dans lesdites dalles, on met lesdites armatures (9) en tension et on les bloque en tension au moyen de pièces de blocage (10) que l'on fixe aux deux extrémités de chaque armature et qui prennent appui sur les deux bords transversaux externes des deux dalles extrêmes dudit groupe, puis on coule du béton dans des évidements (6) desdites dalles qui sont placés au-dessus desdites poutres et dans lesquels sont engagées des pièces métalliques de connexion (7) fixées auxdites poutres, de sorte que lesdites dalles sont solidarisées avec lesdites poutres (1, 2) et forment avec celles-ci une structure porteuse. 5. Procédé selon la revendication 4, pour construire un pont comportant des poutres (1, 2) posées sur plusieurs piles (12), caractérisé en ce que l'on pose d'abord des groupes de dalles juxtaposées (14riz 142...14n) au-dessus desdites piles (12) et de part et d'autre de celles-ci, on engage des armatures longitudinales (9) dans certains canaux (8) de chaque groupe de dalles et on met chaque groupe en précontrainte au moyen desdites armatures, on pose ensuite les dalles qui complètent le tablier entre lesdits groupes de dalles précontraintes, on engage des armatures dans les canaux restant libres de l'ensemble des dalles, du tablier, on met l'ensemble en précontrainte et on coule du béton en place dans lesdits évidements (6).