Brevet FR2717197A1 — publié le 19950915

OUVRAGES-CADRES ; LEUR PROCEDE DE MONTAGE La présente invention concerne les ouvrages-cadres et un procédé pour assurer leur montage. De tels ouvrages sont couramment utilisés pour la réalisation de passages inférieurs permettant le passage de véhicules ou de piétons en partie inférieure et/ou supérieure de l'ouvrage, de galeries de visite et de galeries pour le passage de canalisations, de canaux couverts pour l'écoulement des eaux ou pour réaliser un passage d'eaux par exemple sous une chaussée, ou encore de constructions à usages multiples, d'ouvrages de soutènement et de coffrage pour exécution de puits, etc. Les differentes techniques actuellement connues pour la réalisation de ces ouvrages, et leurs inconvénients respectifs sont les suivants Dans le cas des ouvrages coulés en place, la durée du chantier est importante car on doit attendre le durcissement du béton pour la mise en service ; en outre, le suivi qualitatif est assez délicat et la réalisation est soumise aux aléas des chantiers. Dans le cas où les cadres sont préfabriqués en usine, ils doivent respecter le gabarit routier de 2 m 50 de hauteur et de largeur, et en outre les moules sont généralement complexes et onéreux ; le poids unitaire des éléments peut être important, ce qui nécessite des moyens de levage puissants sur le chantier. Enfin le stockage des cadres occupe un espace important dans l'unité de production. On peut également envisager de livrer les ouvragescadres en éléments séparés qui sont assemblés sur le chantier, mais de tels assemblages nécessitent un positionnement très précis des divers éléments ainsi que de compléter l'ouvrage par un coulage de béton in situ, ce qui la encore augmente la durée du chantier à cause du délai de prise du béton. Enfin on connaît également les conduits circulaires, semi-circulaires ou ovoïdes en une ou plusieurs pièces, mais ils nécessitent des technologies de fabrication, de montage et d'ajustage très précises et onéreuses. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients des techniques antérieures, et à cet effet, un ouvrage-cadre selon l'invention, notamment en béton, est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tronçon ou d'un assemblage de tronçons aboutés dont chacun est constitué de deux éléments préfabriqués en L, opposés l'un à l'autre de façon à constituer un cadre globalement rectangulaire, les extrémités libres des ailes des deux éléments étant reliées l'une à l'autre par une liaison d'appui. Ainsi, on peut réaliser des ouvrages-cadres dont les dimensions peuvent aller au-delà du gabarit routier et qui peuvent être livrés avec les moyens de transport habituels. Les éléments préfabriqués en L peuvent avoir des épaisseurs variables, adaptées aux nécessités de résistance aux efforts auxquels ils sont soumis. Un tel cadre, constitué de deux éléments préfabriqués en L et opposés l'un à l'autre, d'inerties variables, présentera donc deux encastrements aux extrémités d'une des diagonales du cadre, l'angle de chaque L étant parfaitement rigide, tandis qu'aux extrémités de l'autre diagonale du cadre, on pourra prévoir que la liaison d'appui est constituée par une articulation ou par tout système approprié, ayant des degrés de liberté adaptés aux calculs. On pourra prévoir par exemple un système d'emboîtement empêchant tout glissement d'une des ailes par rapport à l'autre, cet emboîtement pouvant être par exemple de forme semi-circulaire ou à tenons. En variante, ladite liaison d'appui est pourvue d'un joint ou plaque compressible assurant l'étanchéité à la jonction et pouvant participer à la rotation de l'appui, cette étanchéité par écrasement de joint étant obtenue par le poids propre des éléments. Selon une autre variante, ladite liaison d'appui est rigide, étant bloquée par un mortier coulé en place entre des fers imbriqués prévus en attente aux extrémités des ailes des éléments et servant d'éléments de liaisonnement. Selon encore une autre variante, ladite liaison d'appui est munie de fixations par barres de scellement ou par boulon d'une des parties, vissé dans une douille de l'autre partie. L'invention concerne encore un procédé de montage des ouvrages-cadres conformes à l'invention, c'est-à-dire un procédé d'assemblage des tronçons précités sur place ou en usine. Ce procédé sera décrit plus bas, avec référence au dessin dans lequel - la figure 1 représente en coupe transversale un tronçon d'ouvrage-cadre conforme à l'invention ; - la figure 2 représente en coupe transversale une liaison d'appui superieure articulée en L avec joint vertical et plaque compressible horizontale d'étanchéité - la figure 3 représente en coupe transversale une liaison d'appui supérieure à rotule à emboîtement avec joint compressible d'étanchéité et de rotation - la figure 4 représente une liaison d'appui supérieure à fers imbriqués liés par un mortier - les figures 4a et 4b représentent des variantes de liaison d'appui inférieures du même genre - la figure 5 représente une liaison d'appui supérieure à barre de scellement - la figure 5a représente une liaison d'appui supérieure à boulon vissé - la figure 6 représente en perspective un ouvragecadre conforme à l'invention, constitué de trois tronçons aboutés - la figure 6a est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 6 ; et - la figure 7 représente un puits réalisé conformé ment à l'invention. Sur la figure 1, le tronçon d'ouvrage-cadre est constitué de deux éléments de béton préfabriqués en L, à savoir un élément inférieur 1 et un élément supérieur 2, opposés l'un à l'autre pour constituer un tronçon de forme générale rectangulaire. Les encastrements 3 situés aux extrémités d'une des diagonales du cadre peuvent être renforcés par des goussets 4. A l'extérieur et à la partie supérieure des pieds-droits 5 peuvent être prévus des corbeaux 6 servant d'appuis pour des dalles de transition 7 pouvant servir de quais, de trottoirs, etc., reposant par exemple sur des remblais 8. Quant aux liaisons d'appui reliant les deux éléments 1 et 2 aux extrémités de l'autre diagonale, elles pourront être réalisées de différentes façons et de sorte, le cas échéant, à assurer l'étanchéité grâce à des joints appropriés, comme dans le mode de réalisation à emboîtement et articulation des figures 2 et 3 : plaque compressible 9, par exemple en néoprène, dans le mode de réalisation de la figure 2 ; joint rond 10 dans le mode de réalisation de la figure 3, ces joints étant comprimés par le poids de l'élément supérieur et pouvant participer à la rotation de l'appui. Dans les modes de réalisation des figures 4 et 5, il peut s'agir d'une liaison rigide à fers croisés reliés par un mortier coulé en place 11 : fers 12 en attente à l'extrémité de la partie horizontale (dalle supérieure ou radier) de l'un des éléments, et fers 13 en attente à l'extrémité correspondante du pied-droit 5 de l'autre élément dans les modes de réalisation des figures 4, 4a et 4b ; fer en attente 14 du pied-droit 5 fixé dans un logement 15 de l'autre élément par coulée en place d'un mortier de scellement 16 dans le mode de réalisation de la figure 5 ; douille taraudée 17 noyée au coulage en extrémité de pied-droit 5 avec boulon 18 vissé dans cette douille, dont la tête 19 est en appui sur l'extrémité correspondante de l'autre élément, dans le mode de réalisation de la figure 5a. A la figure 6 on a représenté un ouvrage-cadre conforme à la présente invention, constitué de trois tronçons T aboutés et emboîtés par leurs extrémités. Le chant antérieur en L des éléments inférieurs 1 de chaque tronçon est conformé en redan, de sorte qu'une partie interne verticale 20 de ce chant est située dans un plan décalé vers l'intérieur du tronçon par rapport au plan de la partie verticale externe 21 de ce chant. Pour le chant antérieur en L des éléments supérieurs 2 de chaque tronçon, également conformé en redan, la disposition est inverse, à savoir que c'est la partie externe 22 de ce chant qui est située dans un plan décalé vers l'intérieur du tronçon par rapport au plan de la partie interne 23 de ce chant. Ces décalages étant identiques, la partie verticale 21 de l'élément inférieur 1 est dans le même plan que la partie verticale 23 de l'élément supérieur 2, et la partie verticale en retrait 20 de l'élément inférieur 1 est également dans le même plan que la partie verticale 22 de l'élément supérieur 2. Pour le chant postérieur des éléments du tronçon arrière, la disposition est complémentaire de celle qui vient d'être décrite, de sorte que les extrémités aboutées des tronçons successifs peuvent s'emboîter commodément. En d'autres termes, chaque élément 1 ou 2 peut se caractériser en ce que le chant en L d'une de ses extrémités est conformé en redan, de sorte qu'une partie interne 20 de ce chant est située dans un plan décalé vers l'intérieur de l'élément par rapport au plan de la partie externe 21 de ce chant, la conformation de l'autre extrémité de cet élément étant complémentaire de la précédente, à savoir qu'une partie externe 22 de son chant est située dans un plan décalé vers l'intérieur de l'élément par rapport au plan de la partie interne 23 de ce chant. Encore en d'autres termes, si l'on considère une extrémité d'un élément, elle a une forme complémentaire de celle de son autre extrémité après rotation de 1800 autour de l'axe du tronçon. Ceci étant, la pose d'un tronçon à la suite d'un tronçon déjà posé s'effectue simplement en faisant coulisser l'extrémité verticale de l'élément inférieur 1 du tronçon suivant le long du pied-droit de l'élément inférieur du tronçon précédent, de sorte à comprimer le joint d'étanchéité vertical (non visible sur la figure 6) de ce dernier, en fin de pose, l'extrémité de l'aile inférieure de l'élé- ment inférieur 1 de ce tronçon suivant venant comprimer le joint d'étanchéité horizontal 24 de l'aile inférieure de l'élément inférieur précédent, ce joint 24 occupant par exemple une gorge de la partie horizontale du redan 20, 21 mentionné plus haut et se prolongeant de la même façon à l'intérieur et le long du pied-droit de l'élément. Ensuite la pose de l'élément supérieur 2 s'effectue de la même façon en faisant coulisser l'extrémité de son pied-droit contre le joint vertical s'étendant cette fois à l'extérieur de la partie horizontale du redan 22, 23 le long du pied-droit de l'élément supérieur précédent ; en fin de course, l'extrémité de l'aile supérieure de l'élément supérieur de ce tronçon suivant vient comprimer la partie horizontale 25 du joint précité. De la sorte, l'assemblage des différents tronçons permet d'obtenir de façon quasiment automatique une excellente étanchéité sans solution de continuité et sans opérations d'ajustement compliquées. Si nécessaire, il est possible d'assembler les éléments entre eux par des fixations mécaniques ou par des systèmes d'assemblage avec béton de liaisonnement. En tout état de cause, il est toujours possible de renforcer l'étanchéité entre éléments inférieur et supérieur par un procédé classique. Il est à noter aussi qu'au lieu d'utiliser les corbeaux 6 de la figure 1, on pourrait laisser dépasser l'aile de l'élément supérieur 2 pour créer une console analogue aux dalles 7. L'invention permet de réaliser avec souplesse des cadres de dimensions très variables, allant du caniveau pour passage de petite câblerie à des éléments permettant le passage de véhicules routiers lourds. I1 est également possible de réaliser des puits, les éléments de l'invention servant alors au soutènement des terres et de coffrage perdu, comme représenté à la figue 7. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'utiliser un joint, étant donné qu'il suffit d'un simple empilement des éléments préassemblés les uns sur les autres, au fur et à mesure de l'extraction des déblais. Ce préassemblage des éléments 1 avec les éléments 2 peut être assuré par exemple comme dans le mode de réalisation des figures 5 et 5a (voir scellement 16). Les éléments 1 et 2 du tronçon inférieur sont encastrés dans le sol. Pour éviter tout ripage lateral, le chant supérieur de deux éléments 1 et 2 préassemblés comporte des encoches telles que 26 et 27 dans les petites ailes des éléments, ces encoches s'emboîtant dans des saillies complémentaires 28 et 29, respectivement, prévues dans le chant inférieur des petites ailes des deux éléments 1 et 2 du tronçon suivant. I1 est à noter que le dimensionnement des ouvragescadres (passages horizontaux ou puits) qui viennent d'être décrits peut être exécuté à la demande, aux cotes souhaitées par le maître d'ouvrage, permettant ainsi une adaptation précise aux besoins du chantier ; il n'est pas nécessaire de travailler avec des éléments de dimensions standards. REVENDICATIONS 1. Ouvrage-cadre, notamment en béton, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tronçon ou d'un assemblage de tronçons (T) aboutés dont chacun est constitué de deux éléments (1, 2) préfabriqués en L, opposés l'un à l'autre de façon à constituer un cadre globalement rectangulaire, les extrémités libres des ailes des deux éléments étant reliées l'une à l'autre par une liaison d'appui. 2. Ouvrage-cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison d'appui comporte un système d'emboîtement empêchant tout glissement d'une des ailes par rapport à l'autre. 3. Ouvrage-cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison d'appui est pourvue d'une plaque compressible (9) ou joint assurant l'étanchéité à la jonction et pouvant participer à la rotation de l'appui. 4. Ouvrage-cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison d'appui est rigide, étant bloquée par un mortier (11) coulé en place entre des fers imbriqués (12, 13) prévus en attente aux extrémités des ailes des éléments et servant d'éléments de liaisonnement. 5. Ouvrage-cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison d'appui est munie de fixations par barres de scellement (14) ou par boulon (18) d'une des parties, vissé dans une douille (17) de l'autre partie. 6. Ouvrage-cadre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chant en L d'une extrémité de chaque élément (1, 2) est conformé en redan de sorte qu'une partie interne (20) de ce chant est située dans un plan décalé vers l'intérieur de l'élément par rapport au plan de la partie externe (21) de ce chant, la conformation de l'autre extrémité de cet élément étant complémentaire de la précédente, à savoir qu'une partie externe (22) de son chant est située dans un plan décalé vers l'intérieur de l'élément par rapport au plan de la partie interne (23) de ce chant. 7. Ouvrage-cadre, notamment en béton, du genre coffrage de puits, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tronçon ou d'un empilage de tronçons superposés dont chacun est constitué de deux éléments en L (1, 2) posés de chant et préassemblés, opposés l'un à l'autre de façon à constituer un cadre globalement rectangulaire, les extrémités libres des ailes des deux éléments étant fixées l'une à l'autre par une liaison rigide, et les chants supérieurs des éléments (1, 2) d'un tronçon comportant des encoches (26, 27) leur permettant de s'emboîter avec des parties en saillie de forme complémentaire (28, 29) prévues sur le chant inférieur du tronçon suivant. 8. Procédé de montage d'un ouvrage-cadre conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la pose d'un tronçon à la suite d'un tronçon déjà posé s'effectue en faisant coulisser l'extrémité verticale de l'élément inférieur (1) du tronçon suivant le long du pied-droit de l'élément inférieur du tronçon précédent, de sorte à comprimer le joint d'étanchéité vertical de ce dernier, en fin de pose, l'extrémité de l'aile inférieure de l'élément inférieur (1) de ce tronçon suivant venant comprimer le joint d'étanchéité horizontal (24) de l'aile inférieure de l'élément inférieur précédent. 9. Procédé de montage d'un ouvrage-cadre conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la pose de l'élément supérieur (2) du tronçon suivant s'effectue en faisant coulisser l'extrémité de son pied-droit contre le joint vertical s'étendant à l'extérieur de la partie en palier du redan (22, 23) le long du pied-droit de l'élément supérieur précédent, en fin de course, l'extrémité de l'aile supérieure de l'élément supérieur de ce tronçon suivant venant comprimer la partie horizontale (25) du joint précité.