Brevet FR2653459A1 — publié le 19910426

La présente invention est relative à une station sur une ligne ferroviaire ou autre, située sur un viaduc constitué d'une structure porteuse qui comprend une dalle de circulation raidie par des nervures longitudinales, verticales ou obliques, placées sous la dalle, la structure porteuse reposant sur des supports tels que des piliers, la station comprenant au moins un élément de quai placé le long de la structure porteuse à un niveau supérieur à celui de la dalle de circulation. L'amélioration de la circulation dans les grandes villes modernes entraîne fréquemment la construction de lignes de métro ou de banlieue disposées de façon dite "aérienne", c'est-à-dire constituant un viaduc porté par des piliers, afin de réduire l'emprise au sol. De tels viaducs comportent une structure porteuse, laquelle comprend une dalle de circulation raidie par des nervures longitudinales verticales ou obliques placées sous cette dalle. Cette structure porteuse repose sur des supports tels que les piliers dont on vient de parler. On utilise pour constituer la structure porteuse, soit une construction métallique, soit une construction en béton formée d'éléments préfabriqués, ou d'éléments formés en place. La dalle de circulation, dans le cas d'une construction en béton, est raidie par des fers et/ou des câbles de précontrainte, disposés longitudinalement et/ou transversalement. Les nervures longitudinales peuvent être constituées par des voiles pleins ou par une série de poutrelles disposées dans des plans verticaux ou dans des plans obliques, reliant la dalle à une poutre verticale inférieure. Les deux nervures longitudinales peuvent être reliées, à leur partie inférieure, par une partie rigide horizontale, de façon à constituer un caisson sensiblement fermé, ou être simplement reliées par un certain nombre de poutres transversales constituant ainsi un caisson ouvert vers le bas. La construction des stations pour des fractions de voies construites en viaduc comporte essentiellement la mise en place de quais, situés le long de la dalle de circulation, au moins sur un côté, à une hauteur au-dessus de cette dalle suffisante pour permettre le transfert facile des voyageurs et/ou des marchandises. Selon la technique habituelle, ces quais sont supportés par des piliers qui peuvent être indépendants des piliers, ou des supports en maçonnerie, supportant la structure porteuse, ou lui être reliés. Dans tous les cas, ces piliers supplémentaires augmentent, à l'endroit de la station, l'emprise au sol d'une façon qui limite les possibilités d'implantation de telles stations. L'invention a pour but de réduire ces contraintes, en fournissant une station qui ait une emprise au sol sensiblement non supérieure à celle de la voie en dehors de la station, et qui soit de plus peu coûteuse à construire, notamment par préfabrication. Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit une station du type indiqué plus haut, qui présente pour particularité que l'élément de quai est supporté par une pièce de soutien, de préférence plane et verticale dans son ensemble, qui, d'une part, est reliée à la dalle par des fers ou câbles transversaux horizontaux ou peu enclinés sur l'horizontale, résistant à la traction, et d'autre part, vient en appui sur une butée portée par la nervure longitudinale la plus proche. En quelque sorte, la pièce de soutien peut être considérée comme articulée sur le bord de la dalle de circulation, et forme un levier, dont une extrémité vient en appui sur la nervure longitudinale, alors que l'autre extrémité supporte l'élément de quai. On voit tout de suite que l'emprise au sol d'une station est sensiblement la même que celle d'une autre partie du viaduc, ou ne lui est que très légèrement supérieure, au cas o il est jugé nécessaire d'augmenter la section des piliers, ou de réduire leur espacement à l'endroit de la station. Le poids relativement réduit des éléments de quai peut être facilement supporté par la structure porteuse, d'autant plus que les fers ou câbles transversaux qui relient la pièce de soutien au niveau du bord de la dalle peuvent servir à rigidifier celle-ci dans le sens transversal. Il est d'ailleurs possible de prévoir que ces câbles s'étendent d'un bord à l'autre de la dalle, de façon à fournir une structure sensiblement en équilibre. La poussée due au poids de la pièce de soutien et de l'élément de quai se trouve reportée vers la partie inférieure de la nervure longitudinale, c'est-à-dire non loin de son appui sur le support ou pilier. La pièce de soutien peut également porter une charpente légère supportant une toiture. L'invention va maintenant être exposée plus en détail à l'aide d'un exemple pratique, qui est celui d'une station de métro "aérien", illustrée à l'aide des dessins parmi lesquels: Figure 1 est une coupe verticale partielle de la station de métro selon le plan axial de la station avec, du côté gauche, un arrachement dans la zone d'un escalier de desserte, et Figure 2 est une coupe transversale, selon la ligne II-II de la figure 1. L'exemple décrit se rapporte à une station constituée essentiellement d'éléments préfabriqués en béton armé assemblés sur site, il est cependant évident que l'invention s'applique également à des constructions d'un type différent. Des piliers 1, dont l'espacement dans l'exemple choisi est de 15 mètres au niveau de la station, supportent des éléments successifs 2 de structure porteuse, constitués d'une dalle porteuse 3, et d'éléments raidisseurs obliques 4, et horizontaux 5, qui forment, avec la dalle de circulation, un caisson porteur à section transversale en forme de trapèze, dont la plus grande largeur transversale est à peu près la moitié de la largeur de la dalle de circulation. Les éléments de structure porteuse, de même que les piliers, sont les mêmes dans une partie courante du viaduc, et dans la station. Les quais de la station sont formés d'une série de dalles 6, placées de part et d'autre de la structure porteuse, et à une hauteur d'approximativement 1,30 mètre au-dessus de la surface supérieure de la dalle de circulation. Ces dalles sont des plaques rectangulaires, dont la dimension, dans l'exemple décrit, est de 3 mètres dans le sens longitudinal de la station. Cette distance est évidemment arbitraire. Il est cependant préférable que toutes les dalles aient une dimension longitudinale identique, qui soit un sous-multiple de la longueur des éléments de structure porteuse. Si la station est en courbe, les dalles, ou certaines d'entre-elles, seront de forme adaptée, par exemple de forme trapézoïdale. Les dalles sont renforcées, sur leur face inférieure, par des nervures longitudinales 7, et des nervures transversales 8, ces dernières étant situées le long des bords de chaque plaque. Le quai est maintenu par une série de pièces de soutien 10, dont la forme générale est grossièrement triangulaire, avec un côté supérieur horizontal, conçu pour supporter les ailes transversales 8 des plaques 6 de quai. Des parties élargies 11 avancent transversalement par rapport au plan de la pièce 10, et viennent supporter l'extrémité des nervures longitudinales 7 des plaques 6, audelà de leur jonction avec les nervures transversales 8. L'extrémité opposée 12 de la pièce de soutien 10 est conçue comme un élément d'appui, qui vient reposer sur une butée 13 prévue sur la structure porteuse. Dans l'exemple représenté, la butée 13 est constituée par un saillant de l'élément de structure porteuse 2, en béton armé. De ce fait, les éléments de structure porteuse destinés à faire partie d'une station présentent une petite différence avec les éléments d'une partie courante de viaduc. Il est cependant possible de prévoir des éléments de structure porteuse identique pour la partie courante du viaduc et pour la station, la butée étant alors fixée sur la partie de renfort 4 par tout moyen connu. Cette disposition peut être utilisée notamment lorsqu'on désire implanter une station en un emplacement o elle n'était pas prévue initialement, ou pour rallonger une station. Au niveau de la dalle de circulation, il est prévu des éléments de liaison de la pièce de soutien 10 avec le bord extérieur de celle-ci. On a représenté en 14 des câbles, du type câbles de précontrainte, disposés horizontalement dans un plan transversal, et qui traversent la pièce de soutien, passent dans l'épaisseur de la dalle de circulation, et traversent la pièce de soutien située du côté opposé. Ce mode de liaison, qui peut être remplacé par d'autres modes de liaison, par exemple des ferrures accrochées à des fers d'armatures de la dalle de circulation, est capable de résister essentiellement à la traction, et peut permettre éventuellement de légers pivotements. On peut donc considérer que la pièce de soutien 10 fonctionne comme un levier qui s'articule au niveau du bord de la dalle de circulation, et dont un bras vient en appui sur la butée 13, cependant que l'autre bras de levier porte les dalles de quai. Deux éléments de soutien opposés, reliés par les câbles 14, constituent un ensemble qui n'introduit que très peu de contraintes sur la dalle de circulation, surtout quand les câbles 14 sont horizontaux et n'engendrent pas de contraintes de flexion sur la dalle. Dans l'exemple décrit, les câbles sont soumis à une précontrainte de tension, qui appuie les pièces de soutien contre la dalle de circulation, et soumet celle-ci à une précontrainte de compression transversale. On peut concevoir d'autres dispositions: par exemple, chaque câble 14 peut prendre appui sur le bord de la dalle qui est du côté opposé, ce qui crée dans celle-ci une précontrainte transversale. Les câbles 14 peuvent aussi être remplacés par des attaches reliées à des fers d'armature de la dalle, surtout si la structure du quai et de ses éléments de soutien est légère. Sur leur bord extérieur, les dalles de quai 6 portent des mâts 15 destinés & supporter d'une part des éléments de toiture légers, et d'autre part, des balustrades ou autres. Entre les dalles 6 et les éléments de soutien 10 sont intercalées des couches 16 d'amortissement phonique et de vibrations, ainsi que cela est bien connu. Des plaques de clôture et protection 17 sont intercalées entre les plaques de quai 6 et la dalle de circulation 3, dans un but de sécurité. Ces plaques 17 viennent s'appuyer sur le bord des pièces de soutien 10. Comme on le voit, le système décrit à titre d'exemple permet une préfabrication importante, et n'exige pas d'augmentation sensible de l'emprise au sol. De nombreuses variantes sont possibles. Le système peut s'appliquer à des structures porteuses de formes diverses. Il est cependant préférable, au cas o la structure porteuse constituerait, avec ses éléments raidisseurs, une structure en caisson ouverte vers le bas, de prévoir des éléments transversaux de butée destinés à recevoir la poussée des pièces d'appui 12 transmises par les butées 13. Bien entendu, même si l'exemple décrit un ensemble préfabriqué, tout ou partie de l'ensemble peut être moulé sur place. Il est également possible de prévoir qu'une partie plus ou moins importante des éléments, au lieu d'être en béton armé, est de structure métallique, ou autre. REVENDICATIONS 1. Station sur une ligne ferroviaire ou analogue située sur un viaduc constitué d'une structure porteuse qui comprend une dalle de circulation (3), raidie par des nervures longitudinales (4) verticales ou obliques placées sous la dalle, la structure porteuse reposant sur des supports tels que des piliers (1), la station comprenant au moins un élément de quai (6) placé le long de la structure porteuse à un niveau supérieur & celui de la dalle de circulation, caractérisée en ce que l'élément de quai (6) est supporté par au moins une pièce de soutien (10) qui, d'une part, est reliée à la dalle par des fers ou câbles (14) transversaux horizontaux ou peu inclinés sur l'horizontale, résistant à la traction, et d'autre part, vient en appui sur une butée (13) portée par la nervure longitudinale la plus proche. 2. Station selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu des éléments de quai sous forme de dalles (6) horizontales, et des pièces de soutien (10) en forme de plaques verticales, dans des plans transversaux, chaque pièce de soutien étant commune à deux dalles de quai adjacentes. 3. Station selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la structure porteuse est formée d'éléments successifs préfabriqués, caractérisée en ce que les éléments de structure porteuse sont les mêmes sur une partie courante du viaduc et dans une station, à l'exception éventuellement des butées destinées à coopérer avec les pièces de soutien. 4. Station selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les pièces de soutien (10) sont maintenues en appui contre la dalle de circulation (3) par des câbles (14) qui sont mis en tension et exercent une précontrainte de compression transversale sur ladite dalle de circulation.