Brevet FR2797893A1 — publié le 20010302

PROCÉDÉ DE CONSTRUCTION D'UN PONT HAUBANÉ L'invention concerne un procédé de construction d'un pont haubané du type comprenant un tablier, au moins un pylône, et des haubans inclinés montés entre le pylône et le tablier. Parmi ces procédés de construction, l'invention concerne plus particulièrement un procédé de construction d'un pont haubané par poussée de son tablier. Les techniques de poussage sont bien connues dans le domaine de l'édification des ponts. Des sections successives du tablier sont construites ou assemblées dans des ateliers riverains, depuis lesquels le tablier est poussé au fur et à mesure de sa construction. En général, le tablier repose, au cours de sa progression, sur piles du pont préalablement construites. Un avant- plus léger fixé à l'avant du tablier l'empêche de basculer au début de la poussée, et évite une trop grande masse en porte-à-faux entre les piles. Dans le cas où un intervalle relativement long doit être franchi entre deux piles l'avant-bec ne suffit plus contre de tels porte-à-faux. On connaît, d'après 1e document FR-A-2 693 492, un procédé de construction un pont haubané par poussée de son tablier. Selon ce document, la portion supérieure d'un pylône est dressée sur 1e tablier et les haubans sont mis en place avant la poussée. C'est cet ensemble haubané qui est poussé sur des piles préalablement construites, jusqu'à une position où la portion supérieure du pylône se trouve au dessus d'une pile, ce complète l'érection du pylône. Ce procédé parait d'une mise en #uvre très délicate. Il est inadapté dans le cas d'ouvrages relativement massifs, et dans le cas où les portions haubanées du pont franchissent des distances relativement longues entre les appuis au sol. La présente invention a notamment pour but de faciliter l'édification de ponts à haubans lorsque la portion haubanée doit franchir une assez longue distance. A cet effet, le procédé de construction de pont haubané selon l'invention est caractérisé en ce qu'apres avoir érigé le pylône, on attache au moins un câble soutien à ce pylône, on relie le câble de soutien à tronçon du tablier, et on pousse ledit tronçon de tablier depuis une extrémité du pont, le câble de soutien contribuant à soutenir le tronçon de tablier au cours de la poussée. Dans des modes de réalisation préférés de cette invention, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre dispositions suivantes . - on relie le câble de soutien au tronçon de tabl' par l'intermédiaire d'au moins un support auquel sont fixés une part le câble de soutien et d'autre part au moins un cable de retenue ancré vers ladite extrémité du pont, le tronçon de tablier étant agencé pour coulisser-par rapport support au cours de la poussée tandis que le support sensiblement statique ; - on fixe au tablier un rail longitudinal ayant moins un flanc destiné à venir en appui coulissant sur des rouleaux montés sur le support ; - au fur et à mesure de la poussée du tronçon de tablier, on met en place des supports statiques au niveau une extrémité avant du tronçon de tablier, en les reliant pylône par des câbles de soutien et à un ancrage fixe par des câbles de retenue ; - le câble de soutien retient 1e tronçon de tablier en un point fixe par rapport au tronçon de tablier, longueur de ce câble de soutien, entre ledit point fixe son point d'attache sur le pylône, étant rendue variable par des moyens de réglage ; - les moyens de réglage comprennent un vérin articulé à une extrémité avant du tablier qui est orientée à l'opposé de ladite extrémité du pont ; - les moyens de réglage comprennent un vérin qui est fixé au du côté de ladite extrémité du pont de sorte que le câble soutien contourne par le dessous l'extrémité avant du tronçon de tablier ; - cours de la préparation du pylône, des zones d'ancrage sont ménagées dans le pylône pour l'ancrage des haubans, le câble de soutien est attaché au pylône dans l'une de zones. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivantes de trois de ses formes de réalisation, données à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins - la figure 1 est une vue schématique générale d'un pont haubané représenté au cours de l'étape de poussée d'un premier tronçon de son tablier selon une première forme de réalisation du procédé de l'invention, et au cours de l'étape de poussée d'un second tronçon de son tablier selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique générale pont haubané de la figure 1, une fois achevée la mise place définitive de ses tronçons de tablier, - la figure 3 est un schéma du premier tronçon pont poussé selon une variante de réalisation du procédé la figure 1, - les figures 4A et 4B sont respectivement une de côté du support représenté sur la figure 1 et une vue coupe verticale de ce support selon la ligne IV-IV. exemple de pont haubané représenté sur les figures 1 et 2, destiné à franchir un obstacle 1, comprenant par exemple cours d'eau, comporte deux fondations 2, 3 construites respectivement sur les deux rives opposées de la zone à franchir (ci-après rive gauche pour la fondation 2 et rive droite pour la fondation 3, en référence aux figures 1 et 2), - un ou plusieurs pylônes 4 érigés dans l'obstacle 1 ; dans l'exemple dessiné, le pont a un agencement général dissymétrique avec un seul pylône 4 dressé plus près de la rive gauche que de la rive droite ; - des piles 5 construites dans l'obstacle 1 vers la rive droite ; - un tablier 6. distance entre le pylône 4 et la pile 5 la plus proche relativement importante et est égale, dans cet exemple, à environ 170 m. C'est pourquoi une structure haubanée est employée pour soutenir le tablier dans cette zone. Le pylône 4 sert au montage d'un ensemble de haubans inclinés. Ces haubans ont chacun une extrémité supérieure ancrée dans une zone d'ancrage respective aménagée sur le pylône 4. Les haubans dirigés vers la rive droite ont leur extrémité inférieure ancrée sur le tablier. Ceux, 7, dirigés vers la rive gauche ont leur extrémité inférieure ancrée au sol, près de la fondation 2, afin d'équilibrer les efforts de flexion appliqués au pylône 4 par les haubans fixés au tablier 6. Dans l'exemple considéré, le tablier 6 comporte deux tronçons, l'un 6a s'étendant depuis la rive gauche et l'autre 6b s'étendant depuis la rive droite. Chacun de ces deux tronçons est poussé depuis la rive au moyen de systèmes 8,9 montés respectivement sur les fondations 2,3. Ces systèmes 8,9 sont de constitution classique. Chacun d'eux comprend par exemple un ou plusieurs vérins installés sur le bord de la fondation adjacent à l'obstacle 1 et exerçant des efforts de traction sur des câbles reliés à un organe de poussée appliqué à l'arrière du tronçon de tablier. Chaque tronçon de tablier 6a,6b est construit par sections successives dans un atelier de montage respectif installé sur la fondation 2,3. I1 peut être fabriqué directement dans cet atelier, notamment dans le cas d'un tablier en béton, ou simplement assemblé à partir d'éléments préfabriqués. Au fur et à mesure de sa construction, il est poussé horizontalement par le système 8,9 pour libérer 1a zone de montage. Le tronçon de tablier 6a est représenté dans sa position définitive sur la figure 2. I1 s'étend depuis la fondation sur la rive gauche, repose sur le pylône 4 dans lequel ménagé un passage approprié (par exemple structure Y renversé), et dépasse du pylône 4 vers rive droite sur une distance dl. Cette distance dl pouvant être assez importante (par exemple 40 m), on prévoit un plusieurs câbles inclinés 10 pour soutenir la portion porte-à-faux du tronçon 6a depuis le pylône 4. Conformément à l'invention, ce câble incliné 10 représenté sur les figures 1 et 2 soutient le tronçon de tablier 6a au cours de sa poussée. On peut notamment procéder comme suit. Après avoir réalisé une portion tronçon de tablier 6a, par exemple de la fondation 2 pylône 4 avec un dépassement de do au delà du pylône (do Dans l'exemple représenté, la zone d'ancrage Ml comporte, une façon connue en soi, un tube métallique qui est assujetti au pylône 4 au moment de la préparation de ce dernier, tube étant destiné à recevoir, son extrémité dirigée vers la rive droite, l'extrémité supérieure du câble de soutien 10. Les torons de l'extrémité supérieure du câble 10 sont serrés respectivement dans les mors d'une tête d'ancrage agencée de façon classique de l'autre côté du tube métallique. Afin de permettre le débattement angulaire requis câble de soutien 10 entre les positions initiale et final tronçon de tablier 6a représentées sur les figures 1 2, la paroi inférieure du tube dans la zone d'ancrage Ml est convexe, avec de préférence un rayon de courbure constant dans un plan vertical passant par l' du tube. Dans l'exemple ci-dessus, le tronçon de tablier 6a est construit jusqu'au pylône 4 par d'autres moyens par exemple par encorbellement, ou par poussée sur des piles provisoires dressées entre la fondation 2 et le pylône 4. Mais il est à noter que la progression du tronçon de tablier 6a jusqu au pylône 4 peut également se dérouler avec des câbles soutien et un système de poussée si la zone d'ancrage M1 du câble de soutien 10 permet un débattement angulaire suffisant, ou sinon en prévoyant deux câbles de soutien 10 successivement utilisés (l'un pour la poussée jusqu'au pylône 4 et l'autre au delà). Sur 1a figure 3 est représentée schématiquement la progression du tronçon de tablier 6a selon une variante du procédé conforme à l'invention, entre sa position initiale représentée en trait plein et correspondant à celle la figure et sa position définitive représentée en traits mixtes correspondant à celle de la figure 2. Cet exemple se différencie du précédent en ce 1e vérin 11 auquel est relié le câble de soutien 10 n' plus articulé à un point fixe par rapport au tablier, mais à un support ancré au sol à proximité de la fondation 2. Ce vérin 11 agencé de telle façon que le câble de soutien 10 s'étende entre la zone d'ancrage M1 et le vérin 11 en contournant par le dessous un organe de renvoi 13, par exemple à rouleau, monté sur le tronçon de tablier 6a. Cet organe peut notamment être placé à l'extrémité avant du tronçon tablier 6a de façon à retenir ce dernier par l'avant cours de la poussée. De la même façon que dans l'exemple précédent, le vérin 11 est commandable afin de régler la longueur du câble de soutien 10 jusqu'à son ancrage sur le pylône 4. Lors de la poussée du tronçon de tablier 6a depuis la rive gauche, on commande le vérin de façon telle que les longueurs du câble de soutien 10 entre pylône 4 et le tronçon de tablier 6a et entre le tronçon tablier 6a et le point d'articulation du vérin 11 adaptent à la position courante de l'organe de renvoi 13. tronçon de tablier 6a est ainsi poussé jusque dans la position représentée en traits mixtes sur la figure 3. En ce qui concerne le tronçon de tablier 6b, celui- ci est également représenté dans sa position définitive sur la figure 2. Il s'étend depuis la fondation 3 sur la rive droite jusqu'à l'extrémité avant du tronçon de tablier où les deux tronçons sont assemblés. Le tronçon de tablier a une partie qui repose sur les piles 5, et une partie dépasse d'une distance d'1 de la pile 5 la plus proche pylône 4. Compte tenu du fait que cette distance d'1 peut être assez importante (par exemple plus de 100 m) et que la portion en porte-à-faux du tronçon 6b depuis la pile 5 ci- dessus peut en outre être relativement massive, on prévoit, comme dans le cas de la poussée du tronçon de tablier 6a, un ou plusieurs câbles inclinés 14, de préférence plusieurs, pour soutenir la portion en porte-à-faux du tronçon de tablier 6b. Ces câbles 14 sont reliés à des supports statiques 15 depuis lesquels s'étendent des cables horizontaux 16 respectifs ancrés au voisinage la fondation 3 pour retenir la portion en porte-à-faux du tronçon de tablier 6b. Conformément à l'invention, le tronçon de tablier 6b est, au cours de sa poussée, non seulement soutenu par les câbles inclinés 14, mais aussi retenu par les cables horizontaux 16, comme représenté schématiquement la figure 2. Il convient de noter que la poussée du tronçon de tablier 6b peut être effectuée indifféremment avant ou après la poussee du tronçon de tablier 6a, ou bien encore en même temps cette dernière. Dans l'exemple considéré, on procède comme suit. Au cours d'une première étape representée sur la figure on réalise et on met en place portion du tronçon tablier 6b sur les piles 5, avec dépassement de d' o au delà de la pile 5 la plus proche du pylône 4 (dl, d'1). La mise en place de la portion du tronçon de tablier 6b peut être effectuée classiquement poussée en direction de la rive gauche, le dessous de portion du tronçon de tablier 6b glissant sur des selles appropriées installées aux sommets des piles 5 (voir par exemple FR-A-2 758 835). On installe alors entre deux points 17a, 17b, par exemple fixés aux tronçons de tablier 6a, 6b, un câble temporaire 18 qu'on fait passer dans une poulie 19 montée en haut du pylône 4. Le câble 18 est situé dans un plan vertical décalé latéralement par rapport au(x) plan(s) dans lesquels s'étendront les câbles de soutien inclinés 14. Ce câble 18 a pour rôle de porter une navette 20. On ancre une extrémité d'un câble de soutien 14 dans une zone appropriée MZ ménagée en haut du pylône 4, et on accroche son extrémité opposée à la navette 20 amenée près du pylône. En déplaçant la navette 20 vers le point 17b, on permet au câble du soutien 14 de franchir l'intervalle séparant les deux tronçons de tablier 6a, 6b. Cette opération sera répétée pour chacun des câbles de soutien 14 successivement mis en place. On note que le câble temporaire 18 est optionnel, d'autres moyens pouvant être employés pour la pose câbles 'extrémité inférieure du câble 14 est fixée à support 15 représenté sur les figures 4A et 4B. Dans l'exemple représenté, l'extrémité inférieure du câble 14 est fixée au moyen d'un bloc d'ancrage 21 à une plaque 22 reliée à une chape 23 par des boulons 24 permettant de régler distance entre la plaque 22 et 1a chape 23. La chape 23 articulée sur le support 15 autour d'un axe X. Le support comporte par exemple deux flasques parallèles 25 assembles par des boulons 26. Des écarteurs 27 sont placés autour boulons 26 entre les deux flasques 25 pour maintenir l'écartement de ces derniers. Au niveau de l'axe X, situé partie supérieure du support 15, la chape 23 vient se placer entre les flasques 25, une tige axiale non représentée assurant l'articulation. Entre les deux flancs de la chape 23, un écarteur cylindrique 28 est placé en alignement avec l'axe X et traversé par 1a tige d'articulation. Cet écarteur 28 est pourvu de trous 29 servant à la fixation des câbles horizontaux 16. Dans la partie inférieure du support 15, l'intérieur de chaque flasque 25 supporte un palier 30 qui peut être sous forme d'un galet pivotant autour d'un axe y perpendiculaire aux flasques. Comme représenté sur la figure 4B, les paliers 30 coopèrent avec un rail 31 fixé au tronçon de tablier 6b. Le rail 31 a la forme d'un profilé en disposé parallèlement à la direction du tablier, la partie centrale du I étant dressée verticalement et venant placer entre les deux paliers 30. Les rebords supérieurs du profilé en I prennent appui sur le dessus des paliers 30 afin de soutenir le tronçon de tablier 6b tout en autorisant son coulissement en direction de la rive gauche. Une fois que l'extrémité inférieure du cable 14 a éte fixée au support 15, celui-ci est engagé sur rail 31, puis on fixe le ou les câbles horizontaux 16. extrémité opposée de ces câbles 16 est ancrée au sol à proximité de la fondation 3. Pour éviter de gêner la zone de l'atelier de montage du tablier, un dispositif de renvoi angulaire 32 peut être prévu à l'avant de 1a fondation 3, les points d'ancrage 33 des câbles horizontaux 16 étant situés latéralement par rapport à la fondation 3. Une fois que le montage du premier support 15 a été achevé, on continue la poussée du tronçon de tablier 6b qui coulisse alors par rapport au support statique 15. Lorsque 1a masse en porte-à-faux à l'avant du tronçon de tablier 6b est de nouveau assez importante, on installe de nouveaux câbles de soutien 14, supports 15 et câbles horizontaux 16 de la même manière que précédemment. Le long de la direction du tablier, l'intervalle entre deux supports 15 consécutifs est par exemple de l'ordre de 10 mètres. Les câbles horizontaux 16 peuvent passer à l'intérieur des supports 15 précédemment installés (entre écarteurs 27, 28), ou à côté de ces supports 15 si on en place des déviateurs appropriés. Les câbles de soutien inclinés 14 successivement mis en place exercent sur le pylône 4 des efforts de flexion en direction de la rive droite. Pour compenser cela, au fur et à mesure de la mise en place de ces câbles 14, on installe de l'autre côté du pylône 4, vers la rive gauche, des haubans de retenue 7 ancrés au sol et au pylône (figure 1 et 2). Ces haubans de retenue 7 pourront être des haubans définitifs de l'ouvrage. Après avoir terminé les opérations de poussée deux tronçons de tablier 6a, 6b, on les solidarise dans travée centrale du pont. En général, les câbles de soutien inclinés 10, 14 utilisés pendant la poussée du tablier seront des câbles provisoires, remplacés par les haubans définitifs ouvrage après l'assemblage des deux tronçons de tabliers 6b. Les câbles inclinés 10, 14 sont remplacés un par petits groupes par petits groupes, afin que les câbles et haubans restant en place continuent à soutenir le tablier. Les haubans définitifs ont leurs extrémités supérieures respectivement fixées dans des zones d'ancrage du pylône ayant, de préférence, servi à l'ancrage des câbles soutien inclinés 10, 14. Leurs extrémités inférieures sont fixées au tablier, par exemple au moyen de blocs d'ancrage respectifs placés sous le tablier, lequel est traversé par tubes-guides recevant les haubans ainsi qu'il est usuel. Le procédé de construction qui vient d'être décrit dessus présente notamment l'avantage d'une bonne adaptation en particulier dans le cas où la brèche qui sépare les deux tronçons de tablier à réunir est importante ou dans le cas où l'accès à la zone séparant les deux rives est difficile ou interdit. Comme il va de soi, et comme il résulte suffisamment de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux de ses modes de réalisation qui ont été plus spécialement explicités ci-dessus : elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment - dans des cas où la portion en porte-à-faux tronçon de tablier 6a s'avérerait trop importante, pourrait utiliser, à la place d'un unique câble de soutien 10, une pluralité de câbles 10, de manière à répartir la force de soutien en divers points du tronçon de tablier 6a au cours de sa poussée horizontale. Chaque câble 10 serait alors attaché, par son extrémité supérieure, dans une zone d'ancrage correspondante aménagée dans le pylône 4, et fixé, son extrémité inférieure, à un vérin 11 correspondant, iculé en un point fixe par rapport au tronçon de tablier 6a (figures 1 et 2) ou par rapport au sol avec renvoi sur un organe 13 (figure 3), - dans la version de procédé décrite en reférence à la partie droite des figures 1 et 2, le câble soutien incliné 14 et le câble de retenue horizontal 16 pourraient être constitués par deux portions d'un même câble dévié angulairement au niveau du support 15, - selon les dimensions et la masse du tronçon de tablier 6a, 6b, une partie au moins des câbles soutien 14 pourrait être dupliquée et juxtaposée sur largeur tablier, facilitant ainsi l'équilibrage de l'ensemble, - dans certains cas, les câbles inclinés utilisés pour soutenir le tronçon de tablier 6b pourraient être conçus pour constituer les haubans définitifs du pont, ce qui permettrait de ne pas avoir à les démonter une fois l'édification du pont terminée ; dans ce cas, l'ancrage définitif de ces haubans sur la portion de tablier 6b est realisé à la fin de la poussée, après avoir démonté, un par les supports 15. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction d'un pont haubane comprenant un tablier (6), au moins un pylône (4), et haubans inclinés (7) montés entre le pylône (4) et tablier (6), caractérisé en ce qu'après avoir érigé pylone (4), on attache au moins un câble de soutien (10; à pylône, on relie le câble de soutien (10;14) à tronçon du tablier (6a;6b), et on pousse ledit tronçon de tablier depuis une extrémité (2;3) du pont, le câble soutien (l0;14) contribuant à soutenir le tronçon de tablier -6b) au cours de la poussée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé qu'on relie le câble de soutien (14) au tronçon tablier (6b) par l'intermédiaire d'au moins un support auquel sont fixés d'une part le câble de soutien (14) d'autre part au moins un câble de retenue (16) ancré vers ladite extrémité du pont (3), le tronçon de tablier (6b) étant agencé pour coulisser par rapport au support (15) au cours de la poussée tandis que le support est sensiblement statique. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fixe au tronçon de tablier (6b) un rail longitudinal (31) ayant au moins un flanc destiné à venir en appui coulissant sur des rouleaux (30) montés sur le support (15). 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel au fur et à mesure de la poussée du tronçon tablier (6b), on met en place des supports statiques (15) niveau d'une extrémité avant du tronçon de tablier, en les reliant au pylône (4) par des câbles de soutien (14) et à un ancrage fixe (33) par des câbles de retenue (16). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que câble de soutien (10;14) retient tronçon de tablier 6b) en un point fixe par rapport tronçon de tablier, longueur de ce câble de soutien, entre ledit point fixe et son point d'attache sur le pylone (4), étant rendue variable par des moyens de réglage. Procédé selon 1a revendication 5, caractérisé en ce que moyens de réglage comprennent vérin (11) articulé à une extrémité avant du tablier (6a) qui est orientée à l'opposé de ladite extrémité (2) du pont. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que moyens de réglage comprennent un vérin (11) qui est fixé au sol du côté de ladite extrémité (2) du pont de sorte que le câble de soutien (10) contourne par le dessous l'extrémité avant du tronçon de tablier (6a). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au cours de la préparation du pylône (4), des zones d'ancrage sont ménagées dans le pylône pour l'ancrage des haubans, et en ce que le câble de soutien (10;14) est attaché au pylône (4) dans l'une de ces zones.