Brevet FR2662719A1 — publié le 19911206

i La présente invention est relative à une station à quai central sur une ligne ferroviaire ou autre construite en viaduc. Le prix de revient des viaducs a, ces dernières années, été considérablement réduit par l'emploi des techniques de fabrication, et, en site urbain, il est de plus en plus fréquemment envisagé de construire des lignes de métro ou autres qui sont en viaduc sur une grande partie de leur longueur. De tels viaducs sont généralement constitués d'éléments successifs, de section sensiblement identique, constitués notamment par des éléments préfabriqués en béton, et qui sont posés sur une série de piliers implantés à des écartements convenables Habituellement, ces éléments successifs comprennent une dalle supérieure continue, qui forme chaussée, et sur laquelle, dans le cas d'une ligne ferroviaire, sont placés les rails, une dalle inférieure, généralement de plus faible largeur, et des moyens de liaison reliant ces dalles entre elles, de préférence pour former une section en forme de caisson. Après la confection des piliers, des chantiers de préfabrication implantés au sol, et à haut rendement, fournissent les éléments successifs, prêts à poser sur les piliers Des câbles de précontrainte, placés de préférence à l'intérieur de la structure tubulaire, solidarisent les éléments successifs entre eux. Les stations qui sont à faible distance les unes des autres s'il s'agit d'un transport urbain, sont autant de points particuliers, qui exigent des solutions spécifiques Bien entendu, il est tentant d'utiliser le maximum d'éléments fournis par les mêmes chantiers de fabrication. Dans le cas o les contraintes extérieures imposent la présence d'un quai central, il est impossible d'utiliser seulement des éléments préfabriqués tels que ceux que l'on vient de décrire, car ceux-ci comportent des dalles supérieure et inférieure continues, qui ne laissent pas de possibilité de passage pour un escalier de desserte du quai Dans la technique actuelle, les stations sont faites, sans appel à la préfabrication, par les techniques classiques des constructions de bâtiment, ce qui grève de façon appréciable le prix de revient de l'ensemble. Le but de la présente invention est de fournir une station à quai central, qui utilise le maximum d'éléments fournis par les unités de préfabrication de la ligne en viaduc, et qui soit de montage et confection faciles et peu coûteux. Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit une station à quai central sur une ligne ferroviaire ou autre construite en viaduc, le viaduc étant constitué d'éléments successifs, de section sensiblement identique, comprenant chacun une dalle supérieure, formant chaussée, une dalle inférieure, et des moyens de liaison reliant ces dalles entre elles, lesdits éléments successifs étant supportés par des piliers verticaux, la particularité de cette station étant qu'elle comprend: au moins deux éléments approximativement identiques à ceux qui constituent le viaduc et disposés en parallèle, au moins une pièce de liaison supérieure rigide disposée transversalement et prenant appui par ses extrémités sur les bords des dalles supérieures des deux éléments, au moins une pièce de liaison inférieure rigide disposée transversalement et prenant appui par ses extrémités sur les bords des dalles inférieures des deux éléments, au moins un câble de précontrainte supérieur, disposé transversalement, traversant les dalles supérieures des deux éléments et la pièce de liaison supérieure, au moins un câble de précontrainte inférieur, disposé transversalement, traversant les dalles inférieures des deux éléments et la pièce de liaison inférieure, un quai central placé au moins en partie au-dessus des pièces de liaison. On comprendra que la structure selon l'invention fournit, au centre, en coupe transversale de la station, une zone non continue dans le sens longitudinal, ce qui permet, de façon facile, l'implantation d'escaliers, ascenseurs et autres moyens d'accès au quai, soit aux extrémités de celuici, soit dans des trémies disposées aux endroits désirés. Il n'est pas nécessaire que les pièces de liaison supérieures et inférieures soient dans le même plan vertical Elles peuvent être décalées, notamment à l'endroit de passage d'escaliers. Pour obtenir une meilleure rigidité, et en même temps simplifier les manipulations, on peut prévoir qu'au moins une pièce de liaison supérieure et une pièce de liaison inférieure sont reliées entre elles pour former un cadre rigide, ce cadre étant, là encore, disposé dans un plan vertical ou, éventuellement, dans un plan oblique. Avantageusement, la pièce de liaison supérieure porte au moins une poutre longitudinale sur laquelle repose le quai central, et de préférence, il est prévu une seule poutre longitudinale, et le quai central repose également sur les éléments par l'intermédiaire d'éléments d'appui de longueur convenable On obtient ainsi une structure particulièrement légère des parties du quai. Cependant, si le quai est de largeur assez faible, on préfère qu'il repose uniquement sur les éléments. Les éléments utilisés pour la construction de la station, comme pour la construction du viaduc, peuvent être des éléments métalliques, ou des éléments mixtes béton-acier Cependant, ce sont habituellement, pour des raisons de prix de revient, des éléments tubulaires préfabriqués en béton Dans ce cas, avantageusement, les bords des dalles supérieure et inférieure comportent des surfaces dans l'ensemble verticales et longitudinales, sur lesquelles prennent appui les surfaces d'extrémité, également verticales et longitudinales, des pièces de liaison Dans la technique de préfabrication d'éléments en béton, il est facile de prévoir des moules de formes diverses, et on peut diminuer le volume intérieur de ces moules avec des parois provisoires, qui ont la forme désirée Dans le cas présent, si le moule ne comprend pas de parois verticales longitudinales, il est facile de prévoir une paroi provisoire fournissant de telles surfaces aux endroits désirés, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un moule spécial pour ce cas. Avantageusement, les pièces de liaison sont également en béton et préfabriquées, soit individuellement, soit en constituant un cadre comme indiqué plus haut, et elles sont reliées aux éléments par des joints matés, c'est-à-dire faits à partir d'un mortier sec, de façon à assurer une bonne liaison entre ces pièces. On notera qu'il est possible de modifier la dimension extérieure de la station, en prévoyant que la largeur transversale de la dalle supérieure des éléments utilisés pour la station est plus petite que pour les éléments utilisés pour le viaduc Là encore, dans le cas d'éléments préfabriqués en béton, il suffit de prévoir une paroi provisoire dans le moule pour modifier à peu de frais la dimension de la dalle supérieure. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique, non limitatif, illustré à l'aide de la figure unique qui est une coupe transversale d'un exemple de station à quai central réalisée conformément à l'invention. La figure montre deux éléments 1, préfabriqués, en béton, qui sont les mêmes que ceux qui sont utilisés pour le viaduc Ces éléments sont portés par des piliers 2 Ils ont une forme générale tubulaire, et comportent une dalle supérieure 3, conçue pour constituer une chaussée, et sur laquelle sont posés les rails 4 Une dalle inférieure 5, de moindre largeur, est reliée de chaque côté à la dalle supérieure par deux voiles obliques 6, également continus La surface extérieure des voiles 6, dans la région o elle rejoint la dalle inférieure 5, comporte une partie verticale longitudinale 7. Des câbles de précontrainte 8 servent à augmenter la résistance des éléments 1, et à les solidariser les uns des autres On observera que la longueur habituelle des station, qui peut atteindre 100 mètres, impose l'emploi de plusieurs éléments 1 qui se succèdent dans la direction longitudinale, ces éléments étant portés par un nombre convenable de piliers 2. Entre deux éléments 1 sont intercalés une série de cadres 9, constitués chacun d'une poutre transversale supérieure 10, qui constitue une pièce de liaison, d'une poutre transversale inférieure 11, qui constitue une seconde pièce de liaison, et de deux poutres obliques 12, qui relient la région centrale de la poutre supérieure 10 à la région d'une des extrémités d'une poutre inférieure il. Le cadre 9, qui peut être situé dans un plan vertical, ou dans un plan incliné, mais toujours perpendiculaire au plan longitudinal de symétrie de la station, est en appui sur le bord de la dalle supérieure 3 de chacun des éléments 1, et sur la surface 7, située au voisinage de l'extrémité de la dalle inférieure 5 des mêmes éléments 1 Pour un bon contact, les surfaces d'appui du cadre 9 sont verticales-longitudinales, et un joint maté, c'est-à-dire fait à partir d'un mortier sec, est prévu pour solidariser efficacement le cadre 9 des éléments 1 Un câble de précontrainte supérieur 13, disposé transversalement, traverse la dalle supérieure 3 d'un élément 1, la poutre supérieure 10 d'un cadre, et la dalle supérieure 3 d'un autre élément 1 Il est tendu entre deux points d'ancrage 14, situés sur les bords des dalles supérieures 3 qui sont à l'opposé du cadre 9 De même, un câble de précontrainte inférieur 15, parallèle au câble 13, traverse la dalle inférieure 5 d'un élément 1, la poutre inférieure 11 du cadre 9, et la dalle inférieure de l'autre élément 1, les points d'ancrage 16 de ce câble étant prévus sur le côté extérieur des éléments 1. On obtient ainsi un ensemble particulièrement rigide et indéformable. Les poutres 10 portent une poutre-support 17, à section en U renversé, continue dans le sens longitudinal, et qui supporte les éléments 18 du quai de la station. Ces éléments 18 sont également préfabriqués, ils comprennent chacun une dalle horizontale 19, et un élément d'appui 20, qui vient reposer sur la dalle supérieure 3 d'un élément 1 Ainsi, chaque élément de quai repose à la fois sur une dalle 3, par l'intermédiaire de l'élément 20, et sur la poutre à section en U renversé 17 Deux éléments de quai 18 sont solidarisés entre eux et avec la poutre longitudinale 17 sensiblement dans le plan axial longitudinal de l'ensemble. Dans le cas o le quai est étroit, la poutre longitudinale 17 peut éventuellement être supprimée, le quai, qui est alors d'une seule pièce en section transversale, repose uniquement sur les éléments 1 par l'intermédiaire des éléments d'appui 20. Les poutres obliques 12 du cadre 9 transmettent le poids de la poutresupport 17 et d'une partie du quai en direction des dalles inférieures 5 En raison du poids relativement faible à supporter, le serrage obtenu par les câbles de précontrainte 13 et 15, et la résistance au cisaillement de ces câbles et des joints matés empêchent un déplacement vers le bas de la partie centrale de la station. On n'a pas représenté, sur la figure, l'implantation des escaliers d'accès au quai depuis le sol Ces escaliers peuvent être disposés soit en bout de quai, soit en des emplacements intermédiaires, de toute façon entre deux cadres 9 En effet, au-delà des extrémités de la station, les deux éléments 1 se rapprochent l'un de l'autre, des cadres 9 de dimensions transversales plus faibles étant prévus jusqu'au raccordement à la structure normale de viaduc. REVENDICATIONS 1 Station à quai central sur une ligne ferroviaire ou autre construite en viaduc, le viaduc étant constitué d'éléments ( 1) successifs, de section sensiblement identique, comprenant chacun une dalle supérieure, formant chaussée, une dalle inférieure, et des moyens de liaison reliant ces dalles entre elles, lesdits éléments successifs étant supportés par des piliers verticaux, caractérisée en ce que la station comprend: au moins deux éléments ( 1) approximativement identiques à ceux qui constituent le viaduc et disposés en parallèle, au moins une pièce de liaison supérieure ( 10) rigide disposée transversalement et prenant appui par ses extrémités sur les bords des dalles supérieures des deux éléments, au moins une pièce de liaison inférieure ( 11) rigide disposée transversalement et prenant appui par ses extrémités sur les bords des dalles inférieures des deux éléments, au moins un câble de précontrainte supérieur ( 13), disposé transversalement, traversant les dalles supérieures des deux éléments et la pièce de liaison supérieure, au moins un câble de précontrainte inférieur ( 15), disposé transversalement, traversant les dalles inférieures des deux éléments et la pièce de liaison supérieure, un quai central ( 18) placé au moins en partie au- dessus des pièces de liaison. 2 Station selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une pièce de liaison supérieure ( 10) et une pièce de liaison inférieure ( 12) sont reliées entre elles pour former un cadre rigide ( 9). 3 Station selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la pièce de liaison supérieure porte au moins une poutre longitudinale ( 17) sur laquelle repose le quai central. 4 Station selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'il est prévu une seule poutre longitudinale ( 17), et le quai central repose également sur les éléments ( 1) par l'intermédiaire d'éléments d'appui ( 20). Station selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le quai est supporté uniquement par les éléments ( 1). 6 Station selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle les éléments ( 1) sont des éléments tubulaires préfabriqués en béton, caractérisée en ce que les bords des dalles supérieur et inférieur comportent des surfaces dans l'ensemble verticales longitudinales ( 17), sur lesquelles prennent appui les surfaces d'extrémité, également verticales longitudinales, des pièces de liaison. 7 Station selon la revendication 6, caractérisée en ce que les pièces de liaison ( 10, 11) sont également en béton et préfabriquées, et sont reliées auxdits éléments ( 1) par des joints matés, faits à partir d'un mortier sec. 8 Station selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, sur les éléments ( 1) utilisés pour la station, la largeur transversale de la dalle supérieure est plus faible que pour les éléments utilisés pour le viaduc.