Brevet FR2681088A1 — publié le 19930312

L'invention concerne les voies souterraines de trafic routier situées à grande profondeur, notamment les voies express pour la circulation des véhicules routiers. Pour faciliter la circulation des véhicules en zone urbaine, on a envisagé depuis quelques années la réalisation des voies souterraines passant sous le centre urbain ou sous la banlieue et débouchant en surface à des endroits choisis, à une grande profondeur de plusieurs dizaines de mètres, variable selon le terrain, généralement une profondeur de 15 à 50 mètres. La réalisation de la voie proprement dite ne pose que des problèmes techniques que l'on sait résoudre mais la réalisation des accès et des sorties reliant la voie souterraine à la surface pose des problèmes très difficiles à résoudre en raison des exigences contradictoires qu'il faudrait satisfaire. On a considéré en effet qu'il était nécessaire, pour rentabiliser l'ouvrage, d'assurer un débit suffisant avec un minimum de voies d'accès, en s'inspirant des solutions connues pour les accès à une voie de surface, mais ces voies d'accès devraient avoir une grande longueur et une grande largeur compte tenu du trafic escompté, en sorte qu'il est généralement impossible de disposer des étendues de terrain qui seraient requises pour la partie aérienne et la partie proche de la surface de ces voies d'accès, outre les problèmes d'environnement. La présente invention vise à fournir une solution praticable au problème des voies d'accès. Selon l'invention, pour permettre à un véhicule routier d'accéder à une voie souterraine de trafic routier située à grande profondeur à partir d'une voie de surface ou vice-versa, on utilise un dispositif constitué par des rampes qui ont, en majeure partie, une pente au moins égale à 6%, un rayon de courbure au plus égal à 20 m et qui sont logées dans le sous-sol d'un immeuble à usage de bâtiment. On appelle grande profondeur une profondeur d'au moins 15 m, et généralement une profondeur de 20 à 50 mètres. On appelle immeuble à usage de bâtiment un immeuble d'habitation, d'activités professionnelles, de parking, notamment un hôtel, un grand magasin, un immeuble de bureaux, une gare, un centre commercial, etc, par opposition à un immeuble qui ne serait qu'un simple ouvrage d'art tel qu'un pont ou un tunnel. Selon l'invention, de tels immeubles sont de préférence répartis le long de la voie tous les 500 à 2 000 mètres environ. Une telle conception est radicalement opposée à la conception classique où les accès à la voie sont très peu nombreux, très étendus et d'un grand débit tandis que, selon l'invention, les accès sont nombreux, d'un faible débit et peu étendus, similaires à des accès à un parking souterrain. Selon les cas, les rampes comprennent des parties droites raccordées par des parties courbes, ou sont constituées principalement par des parties courbes, notamment suivant une configuration en hélice. Les pentes sont, de préférence, au moins en majeure partie, comprises dans la gamme 6%-15% et les rayons de courbure sont de préférence compris dans la gamme 20-9m. De façon typique, dans un dispositif selon l'invention, la descente d'un véhicule (ou sa remontée) s'effectue en tournant de façon répétitive autour d'un axe vertical ou peu incliné. L'invention sera encore expliquée ci-après à l'aide des dessins joints, sur lesquels - la figure 1 est une coupe schématique verticale d'un dispositif d'accès conforme à l'invention, représenté à titre d'exemple non limitatif - la figure 2 est une coupe schématique par le plan C-C de la figure 1 - la figure 3 est une coupe verticale par le plan A-A de la figure 1 expliquant le fonctionnement d'un couple de rampes - la figure 4 est une coupe verticale par le plan B-B de la figure 1 expliquant le fonctionnement d'un autre couple de rampes, et - les figures 5 et 6 sont des coupes verticales schématiques de la voie selon deux modes de réalisation. On a schématisé sur les figures un tronçon de voie routière souterraine T constitué par un tunnel en béton aménagé pour déterminer deux niveaux étagés de circulation Nos N1 à sens de circulation opposés. Pour accéder au niveau supérieur N1 de la voie à partir de la surface du sol, un véhicule doit franchir une entrée de type entrée de parking, et emprunter une rampe hélicoîdale R1 (figures 1-4) tandis que pour quitter la voie inférieure No et remonter en surface, il doit emprunter une autre rampe hélicoîdale R'o, située sensiblement dans le même cylindre que la rampe R1 mais tournant en sens inverse. De façon similaire, deux autres rampes Rg et R'1, situées dans un même autre cylindre et qui tournent dans des sens opposés l'un à l'autre permettent respectivement d'accéder au niveau inférieur Ng et de quitter le niveau supérieur N Les rampes accès et de sortie d'un même niveau sont situées dans des sections droites horizontales différentes (figure 2) et débouchent dans la voie en deux endroits E et S séparés par une distance suffisante pour permettre d'implanter entre eux une station d'arrêt Q pour un véhicule de transport en commun, à laquelle les usagers peuvent accéder par des escaliers F et des ascenseurs A. Dans cet exemple, la voie souterraine comporte en effet à chaque niveau une voie de circulation pour un véhicule de transport en commun, en sus de la ou des voies pour la circulation des autres véhicules routiers. Le véhicule de transport en commun W peut être de type routier ou de type tramway, et des sécurités classiques sont bien entendu installées pour éviter toute collision entre un véhicule entrant et un véhicule de transport en commun quittant la station. Les rampes d'accès et de sortie sont logées dans le sous-sol d'un immeuble H (figure 1) et, de préférence desservent également des parkings P logés dans ce sous-sol. Avantageusement, l'immeuble peut comporter le système de ventilation de la partie concernée de la voie souterraine, des ascenseurs ou escaliers d'accès de piètons à la station d'arrêt du transport en commun. A part cela, l'immeuble comporte de façon en soi connue des logements à usage d'habitation ou à usage professionnel, par exemple un hôtel, des bureaux, des centres commerciaux, une gare, etc. L'entrée des véhicules dans le sous-sol de l'immeuble est discrète, comme une entrée de parking, ce qui contraste avec un accès classique d'autoroute. Le dispositif de péage, de préférence automatique, est également discret. Les rampes d'accès, selon les cas, seront à une ou plusieurs voies, en fonction du débit attendu. Dans les espaces circonscrits respectivement par l'une et par l'autre des rampes en hélice R1, R'1 qui desservent le niveau supérieur (ou inférieur) de la voie T, il est préconisé, selon l'invention, de loger le système de ventilation V de la voie ainsi qu'un ascenseur d'accès I pour un véhicule de pompiers ou de secours, respectivement à l'intérieur de l'espace circonscrit par la rampe de sortie R' 1 et par la rampe d'accès R 1 On comprend qu'un tel dispositif s'inscrit facilement dans un paysage urbain puisque seul l'immeuble H est visible, le dispositif ne se signalant que par une entrée du type entrée de parking d'immeuble. L'invention n'est pas limitée à cet exemple de réalisation. Ainsi, il est notamment prévu dans des variantes, de répartir sur les deux côtés du tunnel les rampes qui desservent la voie au lieu de les disposer d'un même côté comme dans l'exemple ci-dessus. Les figures 5 et 6 sont des coupes verticales du tunnel selon deux modes de réalisation. Dans la réalisation de la figure 6, le tunnel comporte, outre les voies No et N1, une voie supérieure Z1 et une voie inférieure Z0, respectivement pour la circulation dans un sens d'un véhicule de transport en commun W' et pour la circulation en sens inverse de ce véhicule, par exemple un véhicule à pneus circulant sur des pistes, qui ne s'arrête qu'à certaines stations, par exemple une station en sous-sol d'un immeuble tous les 4, 5 ou 6 immeubles, correspondant à l'immeuble où se trouve une centrale de ventilation du tunnel, ce qui permet de prendre sur les volumes AV, AF normalement affectés à la ventilation pour installer la station. En variante, les deux voies Z1 et Z0 sont situées côte à côte au niveau inférieur. Dans un exemple typique, le tunnel a un diamètre extérieur de l'ordre de 13 m et comporte deux niveaux de circulation, chaque niveau ayant une largeur de l'ordre de 6 m pour deux files de véhicules et une largeur supplémentaire de l'ordre de 3 m pour la circulation d'un véhicule de transport en commun, l'ensemble des deux niveaux ayant une hauteur de l'ordre de 6 m. Les niveaux supplémentaires pour la circulation d'un transport en commun (figure 6) peuvent occuper une section droite d'environ 3 m x 3 m. Les rampes d'accès hélicoïdales sont situées dans des volumes cylindriques verticaux dont la section droite est un cercle ayant un rayon d'environ 11 m et les deux rampes requises pour accéder et pour quitter un niveau (figure 2) sont logées dans un espace dont la section droite horizontale est d'environ 22 x 48 m, les cercles de ces deux rampes étant séparés par une distance de l'ordre de 5 m. I1 va de soi que cet exemple numérique n'est donné qu'à titre indicatif. Le dispositif d'accès de l'invention peut se raccorder à deux tunnels de petits diamètres au lieu d'un seul tunnel de plus grand diamètre, chacun des petits tunnels étant affecté par exemple à une direction ou à un type de transport. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour permettre à un véhicule routier d'accéder à une voie souterraine de trafic routier située à grande profondeur à partir d'une voie de surface ou vice-versa, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par des rampes (Rg, R1, R'o, R'1) qui ont en majeure partie une pente au moins égale à 6%, un rayon de courbure au plus égal à 20 m et qui sont logées dans le sous-sol d'un immeuble (H) à usage de bâtiment. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte dans le sous-sol de l'immeuble des parkings (P) desservis par certaines au moins desdites rampes (R). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des rampes RoX R1, R'0, R en hélice. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un couple de rampes en hélice (RoS R'1 ; R'0, R1) respectivement pour accéder à un niveau de circulation (N0) de la voie et pour sortir d'un autre niveau de circulation (N1) en sens opposé de la voie, les deux rampes du couple tournant en sens inverses l'une de l'autre dans un cylindre commun. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'immeuble (H) comporte un système de ventilation (V) de la voie. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de ventilation (V) de la voie est au moins partiellement situé à l'intérieur de l'espace circonscrit par une rampe en hélice. 7. Dispositif selon Itune des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif comporte un ascenseur pour un véhicule de pompiers ou de secours situé à l'intérieur de l'espace circonscrit par une rampe en hélice. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pentes des rampes sont au moins, en majeure partie, comprises dans la gamme 6-15%. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties courbes des rampes ont un rayon de courbure compris dans la gamme 20-9 m. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des rampes hélicoldales tournant dans un cylindre vertical dont le rayon est d'environ 1 1 m. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rampes d'accès et de sortie d'un même niveau de circulation de la voie sont situées dans un volume dont la section droite horizontale est d'environ 22 x 48 m. 12. Voie souterraine de trafic routier située à grande profondeur, caractérisée en ce que les accès à la voie et les sorties de la voie sont constitués par une pluralité de dispositifs selon l'une des revendications I à 11. 13. Voie selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdits immeubles sont espacés de 500 à 2 000 mètres environ. 14. Voie selon la revendication 12 ou 13 caractérisée en ce qu'elle comporte une voie affectée à la circulation d'un véhicule de transport en commun et dans laquelle débouchent la rampe d'accès (R1 ou Ro) et la rampe de sortie R'1 ou R'0) d'un niveau de circulation (N1 ou Ng), en deux endroits séparés par une station d'arrêt (Q) dudit véhicule. 15. Voie selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisée en ce qu elle comporte deux niveaux de circulation (Ng, N1) à sens de circulation opposés. 16. Voie selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un niveau supérieur Z1 et/ou un niveau inférieur Z0 pour la circulation d'un véhicule de transport en commun, et des stations pour ce véhicule qui ne sont situées que dans le sous-sol de certains immeubles. 17. Voie selon I'une des revendications 12 à 16, caractérisée en ce qu'elle est répartie en deux tunnels. 18. Voie selon l'une des revendications 12 à 17, caractérisée en ce qu elle est constituée par des tronçons de tunnel en béton.