Brevet FR2843978A1 — publié le 20040305

La présente invention concerne un longeron préfabriqué en béton et plus particulièrement un longeron d'ouvrage de franchissement. L'invention s'applique notamment aux ouvrages dits courants, c'est-à-dire dont la portée n'excède pas trente-cinq mètres environ. Afin de limiter l'impact, tant sonore que visuel, des voies de circulation sur l'environnement notamment urbain, les voies de circulation sont réalisées au fond de tranchées. Des ouvrages de franchissement enjambant ces 10 tranchées sont alors prévus afin de former des platesformes qui permettent d'enterrer les voies de circulation et de procurer aux riverains un espace supplémentaire susceptible d'accueillir des aménagements urbains et de la végétation. Lorsque la plate-forme couvre une longueur de voie de circulation supérieure à une trentaine de mètres, la section de tranchée couverte par la plate-forme est assimilée à un tunnel qui doit comprendre des aménagements de sécurité et plus particulièrement des conduits 20 transversaux de circulation d'air réalisés dans l'épaisseur de la plate-forme. La réalisation de ces conduits s'avère délicate et onéreuse avec les procédés de construction classique de ces plates-formes. Il serait donc intéressant de disposer d'un moyen permettant la construction d'un ouvrage de franchissement pourvu d'un conduit de circulation d'air. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de réalisation d'un ouvrage de franchissement 30 comportant au moins un conduit, le procédé comprenant les étapes de: - disposer sur des culées des longerons préfabriqués en béton comprenant une poutre comportant une section principale et une semelle ayant des portions qui s'étendent en saillie latérale de la section principale et qui présentent une face latérale d'accostage, - accoler les longerons par leurs faces latérales d'accostage pour délimiter des réserves entre les sections principales des poutres, couler du béton dans les réserves en laissant au moins une partie longitudinale d'au moins une des réserves sensiblement vide de béton pour former le conduit. Ainsi, le conduit est formé par la partie de la 10 réserve laissée sensiblement vide de béton. Le conduit est donc réalisé au moment de la coulée du béton de manière particulièrement simple sans nécessité d'usinage de grande ampleur notamment sur les longerons. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, le 15 procédé comprend l'étape préalable à la coulée du béton de disposer un coffrage perdu dans la réserve à laisser vide de béton. Ce mode de réalisation est particulièrement simple et rapide. De préférence, le coffrage perdu est réalisé au moyen d'une plaque ayant des bords longitudinaux reposant sur les sections principales des poutres contiguÙs délimitant la réserve à laisser vide de béton et, avantageusement, la plaque est positionnée dans des 25 feuillures longitudinales ménagées en regard dans au moins une partie des sections principales des poutres contiguÙs délimitant la réserve à laisser vide de béton. Le coffrage, de structure simple et peu coteuse, est maintenu en place lors de la coulée du béton évitant 30 tout risque d'un remplissage accidentel de la réserve par le béton. De préférence encore, les longerons comportant des armatures en saillie au moins dans une partie inférieure des réserves, du béton est coulé dans la partie inférieure de la réserve destinée à former le conduit. Ainsi, la résistance de la liaison des longerons entre eux est conservée également au niveau du conduit. D'autres caractéristiques et avantages de 5 l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre particulier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence à la figure unique annexée représentant une vue schématique partielle en coupe 10 transversale d'un ouvrage de franchissement réalisé conformément à l'invention. L'invention concerne un procédé de réalisation d'un ouvrage de franchissement comportant au moins un conduit de circulation d'air en utilisant des longerons préfabriqués 15 en béton. Les longerons généralement désignés en 1 comprennent une poutre en béton généralement désignée en 2 qui comporte une section principale 3 et une semelle 4 s'étendant sous la section principale 3. La semelle 4 possède deux portions 5 opposées en saillie latérale de la section principale 3. Chaque portion 5 a une face latérale d'accostage 6 sensiblement plane et verticale. Pour former les rives de l'ouvrage de franchissement, des longerons 1 ne comportant qu'une 25 portion 5 en saillie peuvent être utilisés. Chaque longeron 1 comprend des éléments de précontrainte 8 s'étendant longitudinalement dans la partie de la poutre 2 s'étendant sous la fibre neutre de celle-ci (la position de la fibre neutre est déterminée de manière 30 connue en elle-même) pour contraindre en compression cette partie de la poutre 2. Les éléments de précontrainte 8 sont par exemple des câbles, des barres ou des fils adhérents en acier qui sont mis en tension avant d'être noyés dans le béton constituant la poutre. La partie précontrainte comprend ici la semelle 4 et la portion de la section principale 3 adjacente à la semelle 4. La répartition des éléments de précontrainte 8 est déterminée de manière que la précontrainte croisse dans un sens d'éloignement par 5 rapport à la fibre neutre. La valeur de la précontrainte à exercer est calculée en fonction des efforts de flexion que les longerons sont destinés à supporter. Chaque longeron 1 comprend une armature de renfort 9 noyée dans le béton constituant la poutre 2. L'armature 10 de renfort 9 est ici conçue pour renforcer la section principale 3, la semelle 4 et la liaison de celles-ci entre elles. L'armature de renfort 9 est dimensionnée en fonction des sollicitations que les longerons sont destinés à subir. L'armature de renfort 9, réalisée par assemblage de 15 tiges d'acier, comporte des fers d'attelage transversaux 10 formant des boucles s'étendant latéralement en saillie de la section principale 3 au-delà des faces latérales d'accostage 6. L'armature de renfort 9 comprend également des fers d'attelage longitudinaux (non visibles sur la 20 figure) s'étendant en saillie des extrémités de la poutre 2 pour la liaison aux culées de l'ouvrage de franchissement. Deux des longerons 1, identifiés par la référence 1', ont la partie supérieure de leur section principale 3 qui est pourvue d'une feuillure 11 courant latéralement le 25 long de celle-ci. Les longerons 1 sont réalisés au moyen de procédés de fabrication connus en eux-mêmes pour la construction d'ouvrages en béton armé et précontraint. La construction d'un ouvrage de franchissement 30 conformément à l'invention débute par la réalisation de culées sur lesquelles les extrémités des longerons sont destinées à venir en appui. Les culées sont ici réalisées en béton armé directement sur le site. Après solidification des culées, les longerons 1 sont disposées sur les culées sur lesquelles ils reposent par les extrémités de leur semelle 4. Les longerons 1 sont accolés les uns aux autres par leurs faces d'accostage 6 pour délimiter entre eux des 5 réserves 7. Les longerons 1' sont disposés l'un à côté de l'autre pour délimiter entre eux une réserve 7' et de manière que les feuillures 11 s'étendent en regard. On constate également que les fers d'attelage transversaux 10 de chaque longeron 1 sont agencés de 10 manière qu'ils puissent être insérés entre les fers d'attelage transversaux 10 du ou des longerons adjacents. La longueur en saillie des fers d'attelage transversaux 10, la section et l'espacement des tiges d'acier les constituant sont déterminées en fonction des sollicitations 15 de flexion transversale que doit supporter le pont. L'adaptation des longerons aux efforts à supporter est ainsi effectuée rapidement en modifiant ces paramètres lors de la fabrication des longerons. Les longerons adjacents sont reliés les uns aux 20 autres par des tirants (non visibles à la figure) exerçant une traction sur les longerons visant à les rapprocher et appliquant ainsi les faces d'accostage 6 les unes contre les autres. Du béton 12 à base de fondu ou à retrait compensé 25 est ensuite coulé dans la réserve 7' délimitée entre les longerons 1' pour noyer la partie inférieure des fers d'attelage transversaux 10. Un coffrage perdu, sous la forme d'une plaque 13 par exemple en bois, est disposé pour recouvrir la réserve 30 7' délimitée par les longerons 1'. La plaque 13 est reçue dans les feuillures 11 de ces longerons qui assurent le maintien en position de la plaque 13. Du béton 12 à base de fondu ou à retrait compensé est ensuite coulé dans les réserves 7 pour recouvrir les fers d'attelage transversaux 10 et les tirants et au niveau des extrémités des longerons 1 pour encastrer ces extrémités des longerons et recouvrir les extrémités libres des fers d'attelage longitudinaux. L'utilisation de béton 5 12 à base de fondu ou à retrait compensé est particulièrement intéressante lorsque le délai de construction est très court, ce béton s'avérant bien adapté à la réalisation de ponts du type de l'invention et ayant un temps de prise relativement court. Du béton classique 10 peut également être utilisé. Avec le procédé de l'invention, le conduit est formé par la partie de la réserve 7' qui est laissée sensiblement vide de béton du fait du coffrage formé par la plaque 13. Le débouché du conduit sous l'ouvrage de 15 franchissement peut être assuré par des passages ménagés dans les culées ou dans les portions 5 adjacentes des longerons 1' On note qu'ici la résistance du longeron est apportée par la combinaison de la forme particulière de la 20 poutre, la présence d'une armature de renfort et l'exercice d'une précontrainte. Cette combinaison permet de réaliser des ponts de portée relativement importante. En outre, les fers d'attelage permettent de relier transversalement deux longerons adjacents de manière simple en coulant du béton 25 dans les réserves latérales en regard. Ceci permet une meilleure répartition des efforts de cisaillement et une reprise des sollicitations de flexion transversale. De plus, les longerons sont en appui sur les culées par les extrémités des semelles qui sont accolées par les faces 30 d'accostage. La surface d'appui des longerons sur les culées est donc relativement importante et assure la stabilité provisoire de l'ouvrage. Par ailleurs, du fait de l'accolement des semelles des longerons, la surface du pont visible de dessous est sensiblement sans solution de continuité. La forme en boucle des fers d'attelage transversaux assure un meilleur ancrage des fers d'attelage dans le béton et permet l'obtention d'une liaison entre deux longerons adjacents qui est particulièrement résistante. D'une manière générale, la mise en oeuvre de l'invention ne nécessite que du matériel de manutention couramment disponible sur un chantier. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode 10 de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, le longeron peut avoir une face d'accostage agencée pour coopérer avec une face d'accostage 15 d'un longeron adjacent afin de former un joint, par exemple une face d'accostage formant un mouton et/ou une face d'accostage formant une gueule de loup. En outre, le nombre de longerons et la longueur de ceux-ci peuvent être modifiés en fonction des dimensions de 20 l'obstacle à enjamber et de celles de la voie à faire passer. Par ailleurs, la section (forme, proportions, dimensions) de la poutre 2 peut également être modifiée en fonction des efforts à supporter, de la longueur de la 25 poutre... Cette section peut également être allégée par admission d'un corps creux ou en matériau léger à l'intérieur de la poutre 3. Lorsque la section principale des poutres des longerons 7' n'a pas une hauteur constante, on s'arrange de 30 préférence pour caler la plaque de telle manière qu'elle soit horizontale afin que le conduit ait une section sensiblement constante. Ces cales peuvent être formées de parties en béton s'étendant en saillie de la section principale de ces longerons. Le coffrage perdu peut être remplacé par des portions saillant latéralement de la partie supérieure de la section principale. D'autres modes de coffrage sont également envisageables, agencés par exemple pour laisser la réserve 7' complètement vide de béton. Le nombre de conduits et la configuration des conduits peuvent varier notamment en fonction de l'importance de la circulation d'air à assurer. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un ouvrage de franchissement comportant au moins un conduit, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: disposer sur des culées des longerons en béton préfabriqué comprenant une poutre (2) comportant une section principale (3) et une semelle (4) ayant des portions (5) qui s'étendent en saillie latérale de la 10 section principale et qui présentent une face latérale d'accostage (6), - accoler les longerons par leurs faces latérales d'accostage pour délimiter des réserves entre les sections principales des poutres, - couler du béton (12) dans les réserves (7) en laissant au moins une partie longitudinale d'au moins une (7') des réserves sensiblement vide de béton pour former le conduit. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape préalable à la coulée du béton (12) de disposer un coffrage perdu (13) dans la réserve à laisser vide de béton. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coffrage perdu est réalisé au 25 moyen d'une plaque (13) ayant des bords longitudinaux reposant sur les sections principales (3) des poutres (2) contiguÙs délimitant la réserve (7') à laisser vide de béton. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque est positionnée dans des feuillures longitudinales (11) ménagées en regard dans au moins une partie des sections principales (3) des poutres (2) contiguÙs délimitant la réserve (7') à laisser vide de béton. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, les longerons comportant des armatures (10) en saillie au moins dans une partie inférieure des réserves (7), du béton (12) est coulé dans 5 la partie inférieure de la réserve (7') destinée à former le conduit.