Brevet FR2653144A1 — publié le 19910419

La construction des ponts sous les voies ferrées en service est une opération qui demande la mise en oeuvre de moyens supplémentaires importants par rapport à une opération similaire réalisée dans des conditions normales. Il s'agit notamment de la mise en oeuvre de matériel lourd (ponts provisoires type tabliers auxiliaires, palées d'appui) associée à des contraintes sur les circulations ferroviaires (désheurement ou suppression de trains, vitesses de franchissement du chantier réduites). La technique la plus couramment utilisée consiste à poser des ponts provisoires métalliques (tabliers auxiliaires) à la traversée de l'ouvrage à construire permettant de réaliser les appuis futurs de l'ouvrage ainsi que les murs en ailes ou en retour. La pose des tabliers auxiliaires demande, alternativement sur chacune des voies, des interruptions de circulation d'au moins 7 heures. Les tabliers de l'ouvrage sont alors construits sur des palées provisoires de part et d'autre des voies ferrées. Ils sont mis en place par ripage latéral ou à la grue après dépose des tabliers auxiliaires. Cette dernière opération demande également des interruptions des circulations sur chacune des voies de 7 heures environ. Cette méthode, outre les frais occasionnés par les moyens importants mis en oeuvre, est également péjorée des frais induits par les ralentissements des convois.Ces derniers représentent sur les lignes parcourues à la vitesse de 160 kilomètres/heure un coût dépassant parfois celui de l'ouvrage proprement dit. il existe d'autres solutions telles que le fonçage dans le corps du remblai de l'ouvrage préalablement construit sur une aire latérale, à l'aide de puissants vérins ou la solution faisant l'objet du brevet publié sous le numéro O 245 455 AI qui consiste à construire deux demi ouvrages de part et d'autre du remblai et à les foncer dans celui-ci à l'aide de câbles et de vérins prenant appui sur les structures. Le remblai est préalablement foré pour assurer le passage des câbles. Ce type de solution présente des avantages lorsque l'épaisseur du corps de remblai sur le tablier est importante et permet d'assurer le franchissement des convois sans ralentissements exagérés. Par contre, les frais occasionnés par cette technique (forage du remblai, technique de poussage, terrassement et clavage des deux demi ouvrages en sous oeuvre, dispositions constructives complexes) péjorent le coût de l'ouvrage proprement dit. Le procédé décrit ci-après permet de réaliser un ouvrage dont le coût intrinsèque est inférieur a un ouvrage classique et qui permet de réduire de façon importante la gène occasionnée aux convois ferroviaires. La description du procédé est sommairement la suivante a/ Au niveau de la conception de l'ouvrage, il est ajouté une travée de rive de part et d'autre du gabarit initial à dégager. Cette modification évite la construction de murs en ailes ou en retour. b/ Les appuis définitif de tabliers sont des portiques sous les voies ferrées. Les poteaux de ces portiques, exécutés hors du gabarit ferroviaire sont, suivant la nature des terrains, des colonnes forées mécaniquement et chemisées ou réalisés par la technique de havage (puits marocains). Un habillage peut être réservé dans la partie en élévation (buse en béton armé avec parement architectonique par exemple). Les chevêtres sont préfabriqués sur une aire à proximité ou en usine. Ils sont constitués de poutrelles enrobées par du béton et éventuellement en béton armé ou précontraint suivant les charges à reprendre. c/ La mise en place de ces chevêtres sur les colonnes peut être réalisée par deux méthodes suivant l'importance du trafic ferroviaire 1/ Ligne à trafic moyen . pendant un intervalle des circulations sur les 2 voies concernées - dépose des panneaux de voie au droit de l'appui concerné - terrassement du volume du chevêtre à poser - pose à la grue ou ripage latéral du chevêtre - remblaiement et repose des voies ferrées - scellement de liaison entre les colonnes et les chevêtres par un mortier de résine à prise rapide. Cette opération se renouvelle pour chaque appui. 2/ Ligne à trafic important - pose de support de voie au droit de tous les appuis pendant les intervalles de circulation ferroviaire - à l'abri de ces supports de voie, sans interception des circulations ferroviaires, réalisation des terrassements et ripage latéral des chevêtres préfabriqués (ceux-ci peuvent éventuellement être construits en place). - clavage de liaison entre les colonnes et les chevêtres. d/ Construction des tabliers de part et d'autre des voies ferrées sur palées provisoires. e/ Réalisation d'un blindage entre les deux voies ferrées destiné à assurer le maintien de la voie en circulation pendant l'opération de ripage ci-après. f/ A l'emplacement du tablier à riper, pendant un intervalle sur la voie intéressée - dépose de la voie ferrée - terrassement - ripage du tablier et descente sur appui - pose de la voie. g/ Mêmes opérations pour ce qui concerne l'autre tablier. Il ne reste qu'à exécuter les terrassements sous l'ouvrage. Dans le cas de ligne à faible trafic. la pose des chevêtres peut être réalisée pendant la même opération que le ripage du tablier, soit - dépose de ou des voies dans la zone de l'ouvrage - terrassement général à l'emplacement du tablier futur - pose à la grue des chevêtres et clavage sur les colonnes - ripage du ou des tabliers Les structures de l'ouvrage sont alors achevées. Il ne reste qu'à effectuer les terrassements sous l'ouvrage. Cette méthode est illustrée sur les figures suivantes, en prenant pour hypothèse la construction d'un ouvrage pour une chaussée à 2 voies de circulation (ouverture droite 10m, hauteur libre 4,40m). Figures 1 et 2 : Vue en plan et en coupe de l'ouvrage réalisé suivant la méthodologie classique (ouvrage à 1 travée isostatique comportant culées (i), murs en ailes (2) et tabliers (3) construits sous pont provisoire). Figures 3 et 4 . Vue en plan et coupe de l'ouvrage exécuté suivant cette nouvelle méthode (ouvrage à 3 travées, continues ou isostatiques, réalisé sans pont provisoire). Fiure S Construction des colonnes forées (4) de part et d'autre des voies à l'emplacement des futurs appuis. Figure 6 : Coupe de la pose de l'un des chevêtres (5) sur les colonnes forées (4). Cette opération peut être effectuée suivant l'importance du trafic, soit en déposant les 2 panneaux de voies et terrassant l'emplacement du futur chevêtre, soit en conservant la circulation ferroviaire à I'aide de supports de rails (8) et en terrassant sous ces supports. FSgm2e7L Coupe représentant la construction des tabliers(3) de part et d'autre des voies ferrées sur des appuis provisoires (6) (palées ou longrines suivant la topographie du site) et la mise en place d'un blindage C7) entre les 2 voies ferrées (profilés foncés avec berlinoise provisoire en bois). Figure 8 : Coupe transversale de l'opération de ripage de l'un des tabliers, puis rétablissement de la circulation ferroviaire. L'opération identique sera réalisée pour l'autre tablier. Fiure 9 Demi-coupe transversale d'un portique représentant l'élément en béton préfabriqué (11) mis en place dans le forage et les réservations (12) dans le chevêtre pour mise en place d'un chemin de roulement et d'un vérin lors de l'opération de ripage des tabliers. Détail de la liaison poteau-chevêtre avec réservation (13) dans chevêtre et coupleurs (14) en attente dans le poteau (4) pour liaison du ferraillage poteau-chevêtre. REVENDICATIONS 1) Procédé permettant la construction d'ouvrage d'art sous les voies ferrées en exploitation caractérisé en ce que la conception géométrique de l'ouvrage permet de supprimer les culées et murs en ailes ou retour dont une de leur fonction est de soutenir les terres et de ne conserver que les structures servant d'appui au tablier. Pour se faire, de part et d'autre de ou des travées dégageant le gabarit imposé (10) seront créées des travées de rive (9). 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les appuis des tabliers sont des portiques à une travée dont l'exécution des poteaux (4) est réalisée sans gène sur la circulation ferroviaire, à partir de colonnes forées et chemisées ou havées de part et d'autre de ou des voies Les chevêtres C5) en béton armé ou poutrelles enrobées ou béton précontraint sont soit préfabriqués et mis en place à l'abri de supports de voie (8) par ripage latéral, soit préfabriqués et mis en place à la grue après dépose de ou des voies, soit directement coulés en place à l'abri de support de voie (8). 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les poteaux (4) des portiques autres que ceux d'extrémité sont habillés préalablement dtun coffrage perdu (il) formant parement vu des poteaux (4) dans la partie vue en élévation des appuis. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les chevêtres (5) sont assemblés sur les poteaux (4) par l'intermédiaire de coupleurs (14) reliant les aciers du poteau aux aciers à mettre en place dans la réservation (13)5 cette réservation étant clavée avec un mortier à prise rapide. 5) Dispositif selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble en ce que la voie restant en circulation pendant l'opération de ripage du tablier de la voie adjacente, dans le cas de ligne à double voie, est maintenue par un blindage provisoire (7) réalisé dans l'axe des voies à l'aide de profilés métalliques foncés et mis en place pendant des intervalles naturels de circulation.