Brevet FR2684710A1 — publié le 19930611

L'invention concerne l'édification d'ouvrages, tels que ponts cadre;, voûtes, ouverts ou fermés, destinés à des pas:iage.i souter- rains pour véhicules, piétons, animaux, gibiers, ruisseaux, cours d'eaux, et à constituer des galeries tecimiques et conduits véhiculant des fluides et pouvant servir de réservoirs. Dans l'état actuel de la technicWue, ces ouvrages sont construits in situ, ce cul demande beaucoup de temps, et coûtent très cher. Il existe une technique de construction, par préfabrication, mais les joints entre élément; superposés sont inactifs, et conduisent à des épaisseurs de composants importantes, du fait du manque de continulté mécanique de ces composants au droit des joints. Il existe également une autre technique, en ce cul concerne notamment les ponts voûtés, celui consiste à prévoir des joints actifs autocoffrés, dont la présence de becquetas (liaison voûte piedroit) conduisent à des surdimensionnements de l'ordre de 20 %, en béton et en ac ier, du fait que ces becquets sont négligés dans les calculs de structures. Le but de l'invention est de construire des ouvrages dans des délais très courts, à moindre coût, de très bonne qualité, et offrant une bonne durabilité, par préfabrication des éléments en béton armé dans des moules métalliques très précis, à géomètrie variable, et dont les caractéristiques sont calculées à l'avance en fonction du site, des charges, et surclwarges celui les sollicitent, et leur encombrement autorisant leur transport par routes, et leur permettant d'être manutentionnés à la grue, de part les dispositifs de levage qu'ils comportent leur aissemblage sur site s'effectuant par joints actifs. Selon la présente invention et dans sa généralité, le procédé consiste à faire reposer des armatures dépassantes d'une structure dite supérieure sur une cale reposant elle-même sur une structure dite inférieure, comportant elle aussi des armatures dépassantes, tout en comprimant un joint d'étanclléïté en matière souple disposé entre les deux structures en un point de 1' espace les séparant, ::;itué audessous d'un autre point, dit lumière de coulage, du dit espace, la lumière de coulage étant le point le plus élevé dudit espace, et formant le débouché de cet espace sur l'extérieur. L'invention va être décrite en se référant à titre d' exemples à la construction de ponts, ces exemples n'étant pas limitatifs. Sur 1 'ensemble des figures, on reconnaitra en 2 la structure supérieure en datte, en 3 la structure inférieure, en 24 la cale, en 22 le joint d'étandléïté, en 13 la lumière de coulage, en 35 le vide séparant le:; structures et formant 1' espace de coulage. Les figures 1 et 2 représentent respectivement une coupe transversale, d'un pont cadre et trie vue de détail agrandie de la jonction piedroits dalle, se composant de - deux piédroits 3 en forme de L, d'un I ou de T inversé La figure 3 représentant une vue en coupe transver- sale du pont cadre ou pont voûte, avec une jonction entre dalle et piedroit en zone de moment nul, la dalle comportant alors deux tronçons descendants de piedroits 8, avec un becquet 14 et les piedroits inférieurs ayant également un becquet 14 disposé à l'opposé. La figure 4 représentant une vue de détail agrandie de la jonction de la figA avec des armatures longitudinales 23, dans l'espace 35 défini entre les boucles des armatures 16 et un joint 22 entre becquet 14 intérieur et piedroit inférieurs 3. Le joint se faisant dams les piedroits, toujours par recouvrement des armatures 16 dans le vide 35, délimité par les becquets autocoffrants 14, des piedroits de la dalle et les piedroits inférieurs, et le coulage du béton se faisant par des lumières 13, prévues à cet effet, éventuellement par une bavette 15 formant un côté d'entonnoir. A noter qu' il est possible de supprimer un becquet et d'assurer le coffrage du joint seulement par la bavette 15 fixée sur le piedroit inférieur. Les armatures saillantes de l'excroissance verticale descendantes forment piedroit de la dalle, reposent sur une cale 21, en béton ou acier, sur la partie haute du piedroit inférieur 3. La figure 5 montre un mode de liaison dalle 2 piedroit 3 dans le corps du piedroit 3 qui se fait en zone de moment nul, un peu comme la disposition figurant en fig. 4, mais avec la particularité que la partie haute du piedroit est moins épaisse que la partie basse de telle sorte cause, lors de ;L' assemblage, cette partie basse présente un becquet disposé extérieurement sur plan de la face extérieure du piedroit 8, cul définit ainsi une lumière 35 de coulage du mortier, béton, coulis, et dispense de la bavette coffrante 15. La figure 6 représente une coupe agrandie de la liaison dalle 2 cul comporte en rives un gousse 21 et du piedroit 3. Les armature:; 4 en forme de boucles par exemple, émergeant du cllant horizontal de la dalle 2 et du dlant horizontal du piedroit 3, se recouvrent dans le vide 35 délimité par les deux chantes précités, et le becquet 1, émergeant du chant Un béton ou similaire est coulé dans le vide 35 assurant ainsi après solidification le clavage du joint. La figure 7 cul est une coupe transversale du joint horizontal, représente un autre mode de liaison d'un élément supérieur 2, voûte par exemple, avec un élément inférieur 3. L'élément supérieur 2 présente à sa partie inférieure un chant incliné sur lequel saillent des armatures 16 avec à son extrémité basse un méplat-51. L'élément inférieure présente sur son chant supérieur une surface inclinée 52 dams laquelle sont prévues des cavités 35 destinées à recevoir les armatures de 1 'élément supérieur dont les extrèmes reposent sur une cale (24), reposant en fond de cavité, et à sa partie basse un méplat 51 en vis-a-vis de celui du chant de l'élément supérieur, sur lequel vient, au- montage, stinterposer un joint caoutchouc ou similaire, destiné à étancher un vide 35 entre les éléments superposés et à contenir un coulis de ciment sans retrait ou expansif, par exemple, mis en place par gravité par la lumière 8, à l'aide de la bavette 15, assurant ainsi le clavage du joint après solidification. La figure 8 est une vue extérieure longitudinale du joint horizontal, précédemment décrit, une armature longitudinale 53 pouvant être placée dans la cavité 35, ladite cavité 35 pouvant être continue sur toute la longueur de l'élément, ou seulement se trouver implantée sous chaclue armature de l'élément supérieur. La figure 9 coupe transversale du joint, représente une autre solution de réalisation de celui-ci, la partie basse de la voûte 2 est pourvue comme précédemment, de boucles en attente 4, reposant toujours sur le chant de 1 'élément inférieur 3 par 1 'intermédiaire d'une cale 21, placée sous les boucles extrémes. Le clavage du joint se faisant toujours par coulage d'un béton ou similaire, par la lumière 13 située entre le becquet 14 et la partie basse de la voûte, moins épaisse que le piédroit disposition permettant cet artifice, dams le vide 35 qui s'y solidifie, assurant ainsi le clavage du joint. Dams cet exemple de réalisation, la strucure supérieure 2 est de forme cintrée. La figure 10 est une coupe tramsvensale partielle du joint longitudinal, tel que précédemment décrit, la bavette 15 étant fixée sur le piedroit 3, et le joint 23 placé entre les deux chants longitudinaux de l'élément supérieur 2, et de l'élément inféreiur 3, l'épaisseur de la voûte pouvant être égale à celle des piédroits. La figure 10 d représente une coupe partielle d'un joint vertical entre éléments des chantes, desquels n' émerge pas d'armature leur assemblage se faisant bord à bord et l'étanchéité se faisant par l'interposition au montage, d'un joint en matière déformable 18, et du collage d'une bande PVC ou similaire, sur l'un des parements des composants 17. La figure 10 t représente une coupe partielle d'un joint vertical entre éléments adjacents, le vide 35 étant délimité par leurs chants verticaux et deux coffrages 40, fixés sur leurs parements. Les armatures 4 se recouvrant dans le dit vide 35. La figure 10 b représente une coupe partielle d'un joint longitudinal élément de piédroit 8, émanant de la dalle 2 ou de la voûte 2 (en pointillé), le vide 35 étant délimité par les chants des éléments supérieurs et inférieurs, desquels émergent les armatures 16, la bavette coffrante 15 et le coffrage 40 fixés aux parements de ces éléments la mise en oeuvre de la matière de clavage se faisant par la lumière 13 dans le vide 35. La figure 11 représente une coupe transversale à titre d'exemple, d'un pont voûte. La voûte 2 comportant les deux piédroits 3 présentant à leurs extrémités basses deux becquets 14, et des armatures émergeante 16, des chants. L'assemblage avec l'élément inférieur 7 dit - radier se faisant toujours par repos des armatures extrémes émergeantes 16 sur des cales 24 s'appuyant sur les becquets 14, de l'élément inférieur 7, un joint en matière simple 22 est interposé entre les becquets 14 comprimé au montage. La figure 12 représente une coupe partielle du joint longitudinale, entre piédroits 3 et radier 7, où il a été supprimé le becquet 14 des piédroits 3 le joint 22 assurant alors 1' étanciité de la cavité 35 le clavage se faisant comme précédemment, par coulage du micro béton par la lumière 13, dans la cavité 35. La figure 13 représente une coupe partielle du joint horizontal entre piédroits 3 et le radier 7, dans laquelle on retrouve les mêmes dispositons que ci-dessusj si ce n'est que le joint 22 en matière déformable, est placé entre criant et extrémité de la paroi intérieure du piedroit 3, et que la mise en oeuvre du micro béton de clavage se fait avec l'aide d'une bavette entonnoir 15, fixée sur le becquet de l'élément inférieur 7, les armatures extrèmes de l'élément supérieur reposant toujours sur la cale 24, elle-même reposant sur le dit becquet. La figure 14 représente une coupe transversale partielle du joint longitudinal, entre piédroit 3 et le radier 7, celui-ci étant coulé in situ dans son ensemble après mise en place de son ferraillage pré assemblé, l'élément supérieur reposant sur le béton de propreté o, destiné à recevoir l'ouvrage par 1' intermédiaire de cales 24, - interposées entre ses armatures extrèmes et ledit béton o. La figure 15 représente une coupe transversale d'un pont voûté ou cadre, en pointillé dont les joints longitudinaux sont positionnés en zone de moment nul, dans le radier 7, et conçus selon les mêmes dispositions que précédemment décrite. La figure 16 représente une coupe transversale d'un pont voûte ou cadre, en pointillé, le joint entre les piédroits et radier se faisant comme décrit en figure 7 et 8. La figure 17 représente une perspective d'un -pont voûté dont les composants supérieurs et inférieurs sont nervurés 61, leur assemblage se faisant comme précédemment décrit, les parties de voûtes entre ces nervures-peuvent être à double courbure, afin de bénéficier d'un double effet de voûte, et d'épaisseur varaible 65. La figure 18 représente une coupe partielle horizontale d'un élément nervuré dont les voiles entre raidisseurs sont à double courbure 65. Les composants précités peuvent être en matériaux autres que du béton armé, ainsi que les matières de clavage, béton de fibres, résines etc.... REVEDDICATIObJS 1- Procédé de construction de ponts cadres et/ou voutes, ouverts ou fermes, destinés au passage souterrain pour véhicules, piétons, animaux, gibiers, matériels agricoles, ruisseaux, cours d'eau, et à constituer des galeries techniclIues, et conduits de grande section, réservoirs, par éléments en béton armé, ou similaire, munis d'armature en attente, de dispositifs de levage, transportables par routes et dont les dimensions sont calculées en fonction de la destination de l'ouvrage, du site, des cl auges et sur c}iarges sollicitantes, dans des moules métalliques très prècis, à géomé trie variable, caractérisé :: en ce cru' il consiste à faire recouvrir au moins entre les éléments adjacents et superposés cul peuvent être un voile (2) une dalle (2) une voute(2) des armatures (4)-(16) en attente, émergeant de leur chants dans un espace vide (35) et pour ce cul est du joint hori- zontal à disposer sur le citant des éléments inférieurs cul peuvent être comme les éléments supérieurs un voile (3), une dalle (7), une voute ( une cale en acier, béton ou similaire (24), à faire reposer les armatures extrèmes de l'élément supérieur sur la dite cale, et à prévoir solidaires ou rapportés des éléments coffrants ou autocoffrants (1) (1Z) (15) (22)(40) latéralement audit vide (35) destinée au coulage du produit de scellement ou de clavage par exemple du béton, du coulis de ciment expansif, de la résine ou similaire, par la lumière (13) assurant après solidification la continuité mécanique et l'étanciléïté entre éléments. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dalle (2) comporte deux tronçons descendants de piédroits (8) avec un becquet (14), les piédroits inférieurs ayant également un becquet (14) disposé à l'opposé. 3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce cue sont disposés des armatures longitudina les (23) dans l'espace (35) défini entre les boucles des armatures (16) et un joint (22) entre becquet (14) intérieur et piédroit inférieur (3), et une bavette coffrante (15), fixée sur le piedroit. 4- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce cue la partie haute des piédroits est moins épaisse -cue la partie basse, de telle sorte crue, lors de l'assemblage cette partie basse présente un becquet disposé extérieurement sur plan de la face extérieure des piedroit; (8), qui définit ainsi une lumière (35) de coulage du mortier, béton, coulis, ou similaire, et dispense de la bavette coffran te. 5- Procédé selon la revendication 1, caractérisé : en ce que l'élément supérieur (2) présente à sa partie inférieure un chant incliné sur lequel saillent des armatures (16) avec à son extrémité basse un méplat (51) et, en ce cue l'élément inférieu3résente sur son chant supérieur une surface inclinée (52), dans laquelle sont prévues des cavité? (35) destinées à recevoir les armatures de 1' élément supérieur (2) dont les extrèmes reposent sur une cale (24) reposant au fond de ladite cavité, et à sa partie basse un méplat (51) en vis-à-vis de celui du chant de l'élément supérieur sur lecuel vient au montage s'interposer le joint destiné à maintenir un vide (35) entre les éléments superposés, et à con tenir un coulis de ciment au moins sans retrait, mis en place par gravité par la lumière (8), à l'aide de la bavette (15) assurant ainsi le clavage du joint, après solidification. 6- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cavité (35) est continue sur toute la longueur de l'élément, et que des armatures (53) sont placées contre les armatures (16) 7- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cavité (35) se trouve implantée seu lement souks chaque armature. 8- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure supérieure (2) est de forme cintrée. 9- Procédé de construction selon les revendications 1, 5, 6, 7, 8, caractérisé en ce que les joints entre élément; de structures supérieures et inférieures, peuvent être positionnes en des points quelcon zigues de la structure, notamment à la jonction des piédroits (3) et du radier (7) et de la dalle (2) ou en zone de moments nuls de ladite structure. 10- Procédé de construction selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les structures supérieures et inférieures sont nervurées (61), constituant ainsi l'ossature de l'ouvrage, la struc ture supérieure pouvant être de forme c3uelconc3ue (dalle, voûte, etc..) les voiles encadrés par ces nervures (61). peuvent être à double courbures (double effet de voûtes), et d'épaisseur variable. 11- Procédé de construction selon les revendications 1, 4, 10, caracté risé en ce que sont disposées des armatures (23) dans l'espace (35) défini entre les boucles (4-16) et un joint (22), en matière déformable entre les becquets des éléments supérieurs et les becquets des éléments inférieurs, ou pièces inférieures et en ce qui concerne les joints verticaux entre becquets et pièces - adjacentes et chants verticaux en vis-à-vis, et en ce qui concerne-le joint horizontal une bavette (15) et fixée sur la pièce inférieure qui est destinée au coulage de la ma tière de clavage. 12- Procédé de construction selon la revendication 10, caractérisé en ce que la dalle radier (7) est coulée in situ dans son ensemble, après mise en place de son ferraillage.