Brevet FR2781828A1 — publié le 20000204

PROCEDE DE REALISATION D'UNE VOUTE PIECE D'APPUI ET DEMI-COQUILLE POUR LA REALISATION DE LA VOUTE L'invention concerne la réalisation d'ouvrages en voûte tels que les passages inférieurs, ou supérieurs, de routes et d'autoroutes et autres constructions analogues. Le document FR2751675 enseigne un procédé de réalisation d'une voûte dans lequel on met en place deux demi-coquilles, pourvues d'un becquet et de ferrures d'appui, sur des semelles filantes confectionnées sur place. On met ensuite en appui les deux demi-coquilles l'une sur l'autre, par l'intermédiaire des ferrures, et on coule un clavage de continuité entre les bords supérieurs des deux demi-coquilles, sur les becquets, afin de confectionner une clé de voûte assurant une solidarisation transversale de continuité des demi-coquilles. Les ferrures, qui assurent provisoirement l'appui des demi-coquilles l'une 'sur l'autre avant clavage, sont noyées dans le béton et donc perdues. Or, ces ferrures représentent quelques pour-cent du coût de réalisation d'une voûte. La demanderesse a donc cherché à réduire le coût induit par ces ferrures. A cet effet, l'invention concerne un procédé de réalisation d'une voûte dans lequel on met en appui au moins deux demi-coquilles l'une sur l'autre par l'intermédiaire d'au moins deux pièces d'appui que l'on apparie et, chaque demi-coquille comprenant un bord supérieur, on coule un matériau de clavage entre lesdits bords supérieurs, sur un fond, pour assurer une solidarisation transversale de continuité des demi-coquilles, caractérisé par le fait qu'on fixe chaque pièce d'appui sur une demi- coquille de façon amovible et, après coulage du matériau de clavage, on retire les pièces d'appui. Grâce à l'invention, les ferrures d'appui peuvent être réutilisées ultérieurement pour la réalisation d'une nouvelle voûte. On peut disposer les pièces d'appui au moins en partie au-dessus des demi- coquilles ou au moins en partie en-dessous des demi-coquilles. Dans l'art antérieur, les ferrures encombraient l'espace entre les deux demi- coquilles et gênaient par conséquent la pose de ferraillages de continuité. Grâce à l'invention, on supprime également cet inconvénient. Avantageusement, après coulage, on procède à un transfert d'efforts des pièces d'appui sur les demi-coquilles pour retirer les pièces d'appui. Dans un mode de réalisation particulier, on met bout à bout sur deux rangées longitudinales deux pluralités de demi-coquilles et on met en appui io chaque demi-coquille de l'une des rangées sur une demi- coquille de l'autre rangée, par l'intermédiaire d'au moins deux pièces d'appui, respectivement mâle et femelle, que l'on apparie pour que les pièces d'appui d'un des deux genres supportent les pièces d'appui de l'autre genre. is Grâce à cela, les points d'appui des demi-coquilles l'une sur l'autre sont tous au même niveau, ce qui assure une plus grande stabilité de la voûte et un aspect en sous face parfaitement continu. L'invention concerne également une pièce d'appui pour la mise en appui des demi-coquilles de la voûte réalisée selon le procédé ci-dessus, comprenant un bras d'appui transversal, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens de fixation amovible sensiblement orthogonaux au bras transversal. L'invention concerne encore une demi-coquille pour la réalisation de la voûte selon le procédé ci-dessus, caractérisé par le fait qu'elle comporte des moyens de réception de pièce d'appui. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une voûte, du procédé de réalisation de la voûte, de demi-coquilles de la voûte, de pièces d'appui pour la réalisation de la voûte, en référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 représente une vue en perpective de la voûte, après retrait des pièces d'appui, selon une forme de réalisation particulière; - la figure 2 représente une vue de dessus de la voûte de la figure 1, avant retrait des pièces d'appui; 3 2781828 - la figure 3 représente une vue latérale de deux pièces d'appui appariées de la figure 2 et - la figure 4 représente une vue latérale de deux pièces d'appui appariées, selon une variante de réalisation. La voûte représentée sur la figure 1 est prévue pour la réalisation d'un passage inférieur sous remblai et comprend deux rangées longitudinales 10, 1 1 de demi-coquilles préfabriquées 1-8, ici en béton, disposées bout à bout, 1o de part et d'autre d'un plan longitudinal vertical médian P, et solidarisées transversalement par une clé de voûte 9. Deux semelles d'appui 12, 13, parallèles, supportent les deux rangées longitudinales de demi-coquilles 10. La voûte comprend quatre demi-coquilles d'extrémité 1, 2, 7, 8 (deux à chaque extrémité) et ici quatre demi-coquilles intermédiaires 3-6, situées entre les demi-coquilles d'extrémité 1, 2, 7, 8. Les deux demi- coquilles d'extrémité 1 et 8 ont une largeur 1 égale à la moitié de la largeur L des autre demi-coquilles 2-7. Les demi-coquilles 3, 5 et 7 de la rangée 10 sont décalées d'une demi-largeur 1 de demi-coquille, dans le sens longitudinal, par rapport aux demi-coquilles 2, 4 et 6 de l'autre rangée 11. Les demi- coquilles 1-8 de la voûte sont ainsi disposées en quinconce. On notera que la largeur d'une demi-coquille s'entend de la dimension de cette demi- coquille dans le sens longitudinal de la voûte. Lors de la réalisation de la voûte (figure 2), chaque demi-coquille de l'une des rangées longitudinales 10 (11) est mise en appui sur une demicoquille de l'autre rangée longitudinale 11 (10) par l'intermédiaire de deux pièces d'appui, ou "ferrures d'appui", provisoires 30, 50, respectivement mâle et femelle, que l'on apparie. La figure 3 représente deux pièces d'appui appariées 30, 50 par l'intermédiaire desquelles la demi-coquille 2 est en appui sur la demi-coquille 1. Les demi-coquilles 2-7 de longueur L sont toutes identiques. Par souci de clarté, seule la demi-coquille 2 va maintenant être décrite. La demi-coquille 2, constituant une portion de paroi de la voûte, comprend un bord inférieur d'appui 20 et un bord supérieur 21 sensiblement vertical en position fonctionnelle. Un becquet 22, formant paroi de fond pour le coulage du clavage comme cela sera explicité plus loin, prolonge sensiblement orthogonalement le bord supérieur 21, et s'étend dans le prolongement de la face inférieure de la demi-coquille 2. La demi-coquille 2 comporte en outre deux sabots, ou fourreaux, externes 23 de réception d'une pièce d'appui, fixés au bord supérieur 21 de la demi- coquille et disposés sensiblement au quart et au trois-quarts de la largeur de la demi-coquille respectivement. Chaque sabot 23 consiste en un tube, ou fourreau, de section carrée, comportant une ouverture supérieure 24 de passage d'un pied de fixation de la pièce d'appui, l'ouverture 24 s'étendant o dans le plan de la face supérieure de la demi-coquille 2. Le sabot 23 est plaqué contre le bord supérieur 21, par l'une de ses faces latérales, et fixé à la demi-coquille 2 à l'aide d'une tige filetée d'ancrage 26 et d'un écrou 25 vissé sur la tige 26. Les demi-coquilles d'extrémité 1 et 8, de longueur 1, sont analogues à la demi-coquille 2 décrite ci-dessus, à la différence près qu'elles ne comportent qu'un unique sabot externe de réception d'un pied de fixation de pièce d'appui, disposé sensiblement à la moitié de la largeur de la demi- coquille. Les pièces d'appui femelles 30 comprennent un bras d'appui transversal 31 et un pied de fixation amovible 32. Par le terme "transversal", on entend qualifier ce qui s'étend orthogonalement à un plan vertical s'étendant dans la direction longitudinale de la voûte. Le bras d'appui transversal 31 comprend un tube externe 34 de section carrée, ouvert à l'une de ses extrémités par une ouverture 35, et un tube interne 36 monté coulissant dans le tube externe 34 et pourvu, à l'une de ses extrémités, d'une tête d'appui femelle 33 faisant saillie hors du tube externe 34 par l'ouverture 35. La tête d'appui 33 est concave et ménage une cavité de réception d'une tête d'appui mâle convexe 53. Le tube interne 36 et le tube externe 34 sont reliés l'un à l'autre par une tige filetée transversale 37 fixée à la paroi de fond du tube interne 36 opposée à la tête d'appui 33, par un système de fixation 39, et s'étendant à travers la paroi de fond du tube externe 34, opposée à l'ouverture 35. Un écrou 38 est monté sur la portion de la tige filetée 37 faisant saillie hors du tube externe 34 et soudé à la paroi de fond du tube externe 34. Le bras d'appui 31, télescopique, est ainsi réglable en longueur, par vissage et dévissage de la tige 37. Le pied de fixation amovible 32, solidaire du bras d'appui transversal 31, est orthogonal à celui-ci et soutenu par des raidisseurs 40, 41. Le pied de fixation 32, destiné à être emboîté, de façon amovible, dans un sabot externe de réception de demi-coquille, présente une section carrée, de dimensions sensiblement égales à celles de la section intérieure du sabot. io Les pièces d'appui mâles 50 ne diffèrent des pièces d'appui femelles 30 que par le fait qu'elles comprennent, à la place de la tête d'appui femelle 33, une tête d'appui mâle 53 de forme convexe. Les formes respectivement concave et convexe, de la tête d'appui 33 d'une pièce d'appui femelle 30 et de la tête d'appui 53 d'une pièce d'appui mâle , sont telles qu'elles assurent un support vertical et horizontal de l'une des pièces d'appui 30 (50) par l'autre pièce d'appui 50 (30), après appariement des deux pièces 30, 50 par introduction de la tête d'appui mâle 53 dans la tête d'appui femelle 33. Le procédé de réalisation de la voûte va maintenant être décrit. 1) Fixation des pièces d'appui sur les demi-coquilles On fixe de façon amovible des pièces d'appui mâles 50 et femelles 30 sur les demi-coquilles 1-8. Pour chaque pièce d'appui à fixer sur une demi- coquille, on emboîte le pied de fixation de la pièce d'appui dans un sabot externe de réception de la demi-coquille, par passage à travers l'ouverture supérieure du sabot, en disposant la pièce d'appui en partie au-dessus de la demi-coquille. Sur les demi-coquilles intermédiaires 3-6 et sur la demi-coquille d'extrémité 7, on fixe une pièce d'appui mâle et une pièce d'appui femelle. Sur chacune des demi-coquilles 3, 5, 7 prévues pour la réalisation de l'une des rangées longitudinales 1 1 de la voûte, on dispose la pièce d'appui mâle et la pièce d'appui femelle l'une par rapport à l'autre d'une façon déterminée. Sur les demi-coquilles 4, 6 prévues pour la réalisation de l'autre rangée longitudinale 10, on inverse la disposition relative des deux pièces d'appui mâle et femelle. Sur la demi-coquille 2, qui sera la première demi-coquille à être mise en place lors de la réalisation de la voûte, on fixe de façon amovible deux pièces d'appui du même genre, ici femelles. Enfin, sur chacune des demi-coquilles d'extrémité 1, 8 pourvues d'un seul sabot, on fixe de façon amovible une unique pièce d'appui, ici mâle. 2) Mise en appui des demi-coquilles On règle la longueur des bras d'appui des pièces d'appui mâles 50 et femelles 30 de façon à ce que la surface de contact des pièces d'appui appariées de chaque paire d'appariement s'étende sensiblement dans le plan longitudinal médian P de la voûte. On confectionne les deux semelles d'appui 12, 13 en ménageant dans chacune d'elles une gorge de réception des bords inférieurs d'appui des demi-coquilles 1-8. Sur l'une des semelles filantes 12, on met en place la demi-coquille d'extrémité 2 que l'on stabilise. On met ensuite en place l'une 1 des demi- coquilles d'extrémité de longueur 1 sur la semelle filante 13 et on la met en appui sur la demi-coquille 2, par l'intermédiaire de la pièce d'appui mâle 50 de la demi-coquille 1 et de l'une des pièces d'appui femelles 30 de la demi- coquille 2 que l'on apparie. Puis on met en place la demi-coquille intermédiaire 3 sur la semelle filante 13, à côté de la demi-coquille 1, et on la met en appui sur la demi-coquille 2, par l'intermédiaire de la pièce d'appui mâle de la demicoquille 3 et de la pièce d'appui femelle disponible de la demi-coquille 2 que l'on apparie. On poursuit la mise en appui des demi-coquilles, de proche en proche, en disposant bout à bout les deux pluralités de demi-coquilles 1, 3, 5, 7 et 2, 4, 6, 8, sur les deux rangées longitudinales 10, 11. On dispose ainsi les demi- coquilles 1-8 respectives des deux rangées 10, 1 1 en quinconce. On met en appui chaque demi-coquille de l'une des rangées 10 (11) sur une demi- coquille de l'autre rangée 1 1 (10), par l'intermédiaire de deux pièces d'appui provisoires 30, 50, respectivement mâle et femelle, que l'on apparie. Lors de l'appariement d'une pièce d'appui mâle 50 et une pièce d'appui femelle 30, on met en appui la pièce d'appui mâle 50 sur la pièce d'appui femelle 30 de façon à ce que la pièce d'appui femelle 30 supporte la pièce d'appui mâle 50. Ainsi, toutes les pièces d'appui femelles 30 de la voûte supportent les pièces d'appui mâles 50. La dernière demi-coquille mise en place est la demi-coquille d'extrémité 8, de longueur 1, que l'on met en appui sur la demi-coquille d'extrémité 7. Lors de la mise en appui de deux demi-coquilles l'une sur l'autre, les becquets des demi-coquilles viennent se mettre en regard l'un de l'autre, 1o sans s'appuyer l'un sur l'autre, en formant un fond 14. Après mise en appui des demi-coquilles 1-8, on coule un matériau de clavage, en l'espèce du béton, entre les bords supérieurs des demicoquilles, sur le fond 14, afin de confectionner la clé de voûte 9 qui assure une solidarisation transversale de continuité des demi- coquilles 1-8. 3) Retrait des pièces d'appui provisoires Après coulage et séchage du clavage, on écarte l'une de l'autre les pièces d'appui mâle 30 et femelle 50 de chaque paire de pièces d'appui appariées, en dévissant la tige 37 de l'un 31 des bras d'appui de la paire d'appariement. On procède ainsi à un transfert d'efforts des pièces d'appui 30, 50 sur les demi-coquilles 1-8. Puis on retire chacune des pièces d'appui 30 (50), en sortant son pied de fixation 32 du sabot dans lequel il est emboîté par déplacement vertical vers le haut. Dans la description qui vient d'être faite, on apparie les pièces d'appui pour que les pièces d'appui femelles supportent les pièces d'appui mâles. On pourrait également apparier les pièces d'appui en mettant en appui les pièces d'appui femelles sur les pièces d'appui mâles, de façon à ce que les pièces d'appui mâles supportent les pièces d'appui femelles. Une variante de réalisation préférée des pièces d'appui et des demi- coquilles ne diffère de la description précédente que par ce qui va maintenant être décrit. Les demi-coquilles 60 comprennent, à la place des sabots externes 23, des sabots internes 63 noyés dans l'épaisseur de la demi-coquille 60, en deçà du bord supérieur 61 de celle-ci. Chaque sabot 63 consiste en un fourreau de section carrée et d'axe longitudinal 64. Cet axe 64 est ici légèrement incliné par rapport à la verticale, la distance entre l'axe 64 et le bord supérieur 61 de la demi-coquille 60 diminuant vers le haut. Les pièces d'appui 70, mâles et femelles, comprennent un bras d'appui transversal 71 et un pied de fixation 72 destiné à être emboîté dans un sabot o10 interne 63. Le bras d'appui 71, analogue à celui précédemment décrit, s'étend le long d'un axe 73. Le pied de fixation 72 présente une section carrée égale à la section interne du sabot 63, et s'étend le long d'un axe 74, sensiblement orthogonalement au bras transversal 71. L'angle formé entre l'axe 73 et l'axe 74 et situé du côté de la tête d'appui du bras d'appui 71, est légèrement supérieur à 90 . Pour la fixation des pièces d'appui 70 sur les demi-coquilles 60, la mise en appui des demi-coquilles 60 et le retrait des pièces d'appui 70, on procède comme précédemment explicité. On soulignera que l'inclinaison du pied de fixation 72 et du sabot interne 63 de réception de ce pied augmente le frottement entre le pied 72 et le sabot 63. Il en résulte un meilleur coincement du pied 72 dans le sabot 63 et par conséquent une meilleure fixation de la pièce d'appui 70 sur la demi- coquille 60. Après le retrait des pièces d'appui 70, on coule du béton dans les sabots internes 63. Dans une variante de réalisation, à la place des sabots, chaque demi- coquille comprend au moins un trou ménagé dans sa face supérieure, en deçà du bord supérieur, dans lequel on pose une douille taraudée intérieurement. La douille ne traverse pas l'épaisseur de la demicoquille. Les pièces d'appui provisoires comprennent un bras d'appui transversal et, à la place du pied de fixation, un passage de réception d'un boulon de fixation, d'axe orthogonal au bras d'appui transversal. Pour fixer de façon amovible une pièce d'appui sur une demi-coquille, on introduit un boulon de fixation dans le passage de réception de la pièce d'appui et on le visse dans la douille. Pour retirer le bras d'appui, on dévisse le boulon. Dans la description qui précède, on dispose les pièces d'appui au moins en partie au-dessus des demi-coquilles. On pourrait tout aussi bien disposer les pièces d'appui au moins en partie en-dessous des demi-coquilles. 2781828 REVENDICATIONS 1- Procédé de réalisation d'une voûte dans lequel on met en appui au moins deux demi-coquilles (1-8; 60) l'une sur l'autre par l'intermédiaire d'au moins deux pièces d'appui (30, 50; 70) que l'on apparie et, chaque demi- coquille (1-8; 60) comprenant un bord supérieur (21; 61), on coule un matériau de clavage entre lesdits bords supérieurs (21; 61), sur un fond (14), pour assurer une solidarisation transversale de continuité des demi- io coquilles (1-8; 60), caractérisé par le fait qu'on fixe chaque pièce d'appui (30, 50; 70) sur une demi-coquille (1-8; 60) de façon amovible et, après coulage du matériau de clavage, on retire les pièces d'appui (30, 50; 70). 2- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on dispose les pièces d'appui (30, 50; 70) au moins en partie au-dessus des demi-coquilles (18; ). 3- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on dispose les pièces d'appui au moins en partie en-dessous des demi-coquilles. 4- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on fixe chaque pièce d'appui (30; 70) sur une demi-coquille (2) par emboîtement d'un pied de fixation (32; 72) de ladite pièce (30; 70) dans un sabot de réception (23; 63) solidaire de la demi-coquille (2; 60). - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, pour chaque pièce d'appui à fixer, on pose une douille dans un trou ménagé dans une demi-coquille et on fixe la pièce d'appui par vissage d'un élément de fixation dans la douille. 6- Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, après coulage, on procède à un transfert d'efforts des pièces d'appui (30, 50; 70) sur les demi-coquilles (1-8; 60) pour retirer les pièces d'appui (30, 50; 70). 7- Procédé selon la revendication 6, dans lequel, pour procéder au transfert d'effort, on écarte les deux pièces appariées (30, 50; 70). 8- Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel on met bout à bout sur deux rangées longitudinales (10, 11) deux pluralités de demi- coquilles (1-8; 60) et on met en appui chaque demi-coquille de l'une des supportent les pièces d'appui de l'autre genre. 9- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel on réalise, la voûte avec des demi-coquilles d'extrémité (1, 2, 7, 8) et des demicoquilles intermédiaires (3-6), on fixe sur chaque demi-coquille intermédiaire (3-6) deux pièces d'appui respectivement mâle (50) et femelle (30) et on dispose io en quinconce les demi-coquilles (1-8) respectives des deux rangées (10, 11). - Pièce d'appui pour la mise en appui des demi-coquilles de la voûte réalisée selon le procédé de la revendication 1, comprenant un bras d'appui transversal (31; 71), caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (32; 72) de fixation amovible sensiblement orthogonaux au bras transversal (31; 71). 11- Pièce d'appui selon la revendication 10, dans laquelle il est prévu un passage de réception d'un boulon de fixation. 12- Pièce d'appui selon la revendication 10, dans laquelle les moyens de fixation comprennent un pied de fixation (32; 72). 13- Pièce d'appui selon l'une des revendications 10 à 12, dans laquelle le bras d'appui (31; 71) est réglable en longueur. 14- Demi-coquille pour la réalisation de la voûte selon le procédé de la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (23; 63) de réception de pièce d'appui. - Demi-coquille selon la revendication 14, dans laquelle les moyens de réception de pièce d'appui comprennent un sabot externe (23). 16- Demi-coquille selon la revendication 14, dans laquelle les moyens de réception de pièce d'appui comprennent un sabot interne (63). 17- Demi-coquille selon la revendication 14, dans laquelle les moyens de réception de pièce d'appui comprennent une douille taraudée.