Brevet FR2839990A1 — publié le 20031128

audit fond. 1 2839990 L'invention porte sur un ouvrage d'art prefabrique destine a menager un passage transversal sous une vole de circulation ainsi que sur son procede de mise en place. Wile concerne par exemple la mise en place d'un ouvrage s d'art sous une vole de chemin de fer pour creer un passage routier croisant cette derriere. Pour la mise en place d'un tel ouvrage d'art, on coupe generalement la vole de circulation et on effectue, dans le talus sur toute la longueur de la partie o degagee, une fouille de profondeur suffisante pour y integrer la structure. Pour les voies de circulation importante et en particulier pour les voies ferrees, qui vent contraintes a un trafic regulier, on souhaite limiter autant que possible la duree de la coupure. On real is e dans ce but de s structures prefabriquees a proximite de l eur emplacement defnitif que l'on met en place une fois achevees, de maniere a interrompre la circulation le moins longtemps possible. I1 reste neanmoins a couper la voie, a proceder a ['excavation d'une fouille dans le talus o supportant la voie, a mettre en place la structure et a remblayer. La presente invention a pour objet une structure prefabriquee dont la mise en place requiert une duree limitee de coupure de voie. s En particulier, ['invention a pour objet une structure ne necessitant pas de travaux de remblaiement. I1 existe certes des structures prefabriquees, de type a cadre ferme, dont la mise en place est relativement rapide mais qui demandent la realisation de so structures provisoires, telles que des radiers sur lesquelles on ripe ltouvrage, et qui vent eventuellement demolies apres achevement des travaux. Ces structures provisoires ont un cout important. L'invention a done pour objet aussi une structure dont la mise en place peut s etre effectuee sans mise en ccuvre de moyens provisoires importants. On parvient a ces resultats, conformement a ['invention, avec un ouvrage d'art prefabrique pour menager un passage transversal sous une vole de circulation telle qu'une vole ferroviaire, caracterise par le fait qu'il o comprend un element formant portique avec une traverse superieure, reliant 2 2839990 deux piedroits verticaux, prolongee horizontalement de part et d'autre de ces derniers pour former deux travees supplementaires, des moyens d'appui etant menages a proximite de leur extremite. La structure de ['invention par ses travees supplementaires, que l'on designe egalement par les termes travees d'approche, evite les travaux de remblaiement puisqu'elle peut stetendre sur toute la longueur de la zone deblayee; les travaux de raccordements en vent simplifies. o En outre, ['absence de racier permet l'emploi de moyens de deplacement par roulage ou bien par ripage sur longrines qui vent des operations moins onereuses du fait qu'ils evitent la construction d'un racier provisoire. La demanderesse connat le brevet FR 2749331 qui porte sur un dispositif en beton forme d'un cadre creux. Ce cadre comporte deux prolongements sur chacun de ses cotes lateraux. Un prolongement s'etend horizontalement de la paroi superieure du cadre tandis que l'autre prolongement est incline sur l'horizontale. Les deux prolongements viennent de fabrication avec le cadre. La structure de ['invention presente l'avantage d'une fabrication plus o simple par la presence d'un seul prolongement par cote, mais aussi plus facile a mettre en place par ['absence du prolongement incline et du racier. Wile est egalement plus legere. Conformement a une caracteristique particuliere, les moyens d'appui vent s constitues par une semelle placee en travers de la voie, notamment en crete de talus. La semelle forme une assise prefabriquee, de preference en beton arme. De preference, l'ouvrage comprend un moyen de retablissement de la continuite de la voie, a ['aplomb de la semelle, en cas de tassement du sol. Ce moyen est constitue par des moyens de levage et de calage places entre la semelle et l'extremite de la travee correspondante. I1 comprend aussi des moyens supplementaires constitues de micro-pieux traversant les cites semelles pour obvier a un tassement plus important eventuel. Conformement a un autre mode de realisation, les moyens d'appui vent constitues par au moins un tube metallique dont l'extremite inferieure prend appui sur le piedroit adjacent a la travee supplementaire. Conformement a une autre caracteristique, le sol sous au moins une travee d'approche formant un talus, comporte un moyen de renforcement. Ce moyen peut etre une coque en beton. Il peut etre aussi obtenu par clouage ou bien par un mur poids voire par un remblaiement complet en dehors de s la periode de coupure des voies franchies. L'invention porte egalement sur le procede de mise en place de ltouvrage d'art. Il comprend la coupure de la vole et ['excavation d'une fouille de longueur correspondent a la distance separant les deux piedroits ainsi que o l'amenagement d'un espace pour les semelles avant la mise en place de l'ouvrage d'art. On met en place les semelles a part, avant le portique, ou bien on fxe au prealable les semelles a l'extremite des travees supplementaires puis on s met en place ['ensemble. On decrit maintenant plus en detail divers modes de realisation de ['invention, en reference aux dessins annexes sur lesquels - la figure l represente en coupe la structure de ['invention en place o sur son site, la figure 2 represente, en coupe dans le sens de la longueur du portique, le detail de l'appui de la travee d'approche sur une semelle, - la figure 3 represente, en coupe transversale, le detail de la figure 2, - la figure 4 represente, en coupe, une variante de realisation des moyens d'appui, la figure 5 represente un premier mode de mise en place de la structure, - la figure 6 represente un second mode de mise en place. o On a represente sur la figure 1 une structure conforme a ['invention en place sur son site. Wile assure la continuite de la vole superieure VS, tout en ouvrant un passage transversal a la vole inferieure VI. Dans cet exemple, la vole superieure est une vole de chemin de fer et la vole inferieure est une vole routiere. La largeur de la structure est determinee par celle de la vole s superieure. La structure est constituee d'une partie en forme de portique avec deux piedroits 11 et 13, elements formant des supports verticaux, relies par une traverse superieure 15. La distance separant les deux piedroits correspond ici a la largeur de la vole inferieure. De part et d'autre du portique, la traverse 15 se prolonge dans son plan par deux travees o supplementaires, 17 et 18, en direction de la vole VS. La longueur des 4 2839990 travees est determinee en relation avec la pente du talus que l'on a degage. La pente est comprise entre 30 et 45 . Comme on le volt, les piedroits l l et 13 reposent sur le sol par des semelles 1 1 1 et 131 de largeur appropriee. La structure dans son ensemble, c'est a dire les piedroits avec leur semelle et la traverse avec ses travees d'approche est realisee en beton, pouvant etre en beton de faible densite, de type beton leger, ou bien en beton fibre, de type BFUP. En effet, la structure est ainsi plus legere, done plus facile a mettre en place. Le cas echeant, en fonction des dimensions, les differentes o parties vent renforcees par des nervures permettant de raidir la structure. Conformement a un mode de realisation, la traverse l S ainsi que les travees supplementaires 17 et 18 vent realisees en beton precontraint ou en poutrelles enrobees de beton. Les travees d'approche s'appuient a leur extremite sur des semelles, 19 et 21 respectivement, qui reposent en crete de talus et s'etendent en travers de la vole VS. On volt sur les figures 2 et 3, le detail de cette partie pour la travee 17. La semelle 19 forme une assise prefabriquee en beton arme, sensiblement parallelepipedique, avec une surface superieure d'appui pour ltextremite de la travee 17. Celle-ci presente ici des plots verticaux 171 d'appui. Pour rattraper les jeux a ['installation, notamment lorsqutil y a tassement du sol, on insere des cales metalliques 194 entre une platine 193 solidaire de la semelle et un coussinet, par exemple en caoutchouc frette 191, engrave dans le plot 171. Une tole laterale 173 reglable en hauteur est placee verticalement en tete de la travee. Wile sert a retenir le materiau de comblement et eviter qutil passe sous la travee. Pour faire face a d'eventuels tassements plus importants, et assurer la o reprise des charges verticales, on prevoit la possibilite de mettre en place des micro-pieux 192 au travers de reservations circulaires menagees dans la semelle et la travee, afin de venir s'appuyer directement dans le sol. La pente des talus menages sous les deux travees supplementaires, pendant les travaux de terrassement au moment de la mise en place de la structure peut etre trop raide pour assurer une stabilite suffisante vis-a-vis des risques de gl is sement. Afin de remedier a ce prob leme, on real ise alors une coque en beton projete arme. On peut aussi proceder a un clouage de la paroi du talus, monter un mur poids ou bien le cas echeant remblayer completement o la travee apres la periode d'interception des circulations. Si cela apparat s necessaire en fonction de la nature du sol et de la geometric du talus, on peut monter un mur de maintien des terres dans le prolongement des piedroits. Le renfort au moyen d'une coque en beton arme presente l'avantage d'etre mis en ccuvre rapidement pendant les operations de coupure. Il peut etre utilise de maniere definitive. Il peut aussi etre mis en place de maniere provisoire. Il a alors pour but d' assurer la stabilite du talus, pendant les premiers j ours qui suivent la mise en service de l'ouvrage d'art sous charge o d'exploitation reduite, avant d'effectuer des travaux de renforcement plus importants, comme ceux mentionnes ci-dessus. On a represente sur la figure 4, une variante selon laquelle les travees 17' et 18' vent en appui sur des tubes metalliques 23 et 25 qui s'encastrent a la s base des piedroits 11' et 13'. La charge des travees supplementaires est ainsi reportee entierement sur les piedroits, le terrain en etant dispense. Si le sol d'assise est mediocre, un racier de liaison est confectionne entre les piedroits, apres mise en place du portique. On decrit maintenant un procede de mise en place de la structure conforme a ['invention, en se referent a la fgure 5. Une fois que la structure a ete prefabriquee, on la prepare pour son deplacement jusque sur son site. Dans ce but, on la renforce provisoirement en placant des butons metalliques B 1 et B2. Les butons B1 s'appuient par une extremite sur la base des piedroits 11 et 13. Ils s'encastrent par leur autre extremite sous les travees 17 et 18 a proximite de leur extremite. Ainsi le poids est-il reporte sur la base des piedroits. Les travees ne restent pas en porte a faux. Les butons horizontaux B2, places entre les deux piedroits 11 et 13 au niveau de leur base, o equilibrent les charges. On a place deux series de consoles metalliques C1 et C2 ou tout autre bati provisoire, sur la largeur des piedroits. Des modules de charge, M1 et M2, avec verin vertical viennent en prise sous chacune des consoles, et exercent une force dirigee vers le haut. Ces modules reposent sur des longrines L1, L2 posees sur le sol parallelement entre elles, dans la direction du deplacement a operer. Selon cette technique de ripage, connue en soi, les modules de charge soulevent la charge constituee par l'ouvrage d'art. Ils vent pousses par des verins horizontaux qui prennent appui sur les longrines L1, L2. Les modules de charge glissent sur les longrines grace a la mise en ceuvre de materiaux a faible coeffcient de frottement ou bien de coussins d'air. 6 2839990 On a prepare par ailleurs le sol pour la reception de la structure, selon le profl represente sur la fgure. Par exemple, les talus ont une pente de 45 . Selon le mode de realisation represente, une fois les travaux preparatoires s effectues, on place les semelles 19 et 21 sur la crete des talus au moyen d'une "rue, puis on approche la structure par ripage. Lorsque l'ouvrage est en place et descendu a son niveau defnitif, on comble les espaces restes vices. On injecte un coulis de ciment au travers des semelles des piedroits et des semelles en crete de talus, par des tubes noyes dans le beton. Au o niveau de la crete des talus, on comble les extremites superieures de l' excavation avec par exemple de la grave-ciment ou tout autre materiau de comblement pour permettre le retablissement de la continuite de la plate forme de la vole portee. Le cas echeant, apres une periode d'utilisation a charge reduite, on reprend les jeux dus au tassement du sol. On introduit un verin 195 entre la semelle et l'extremite de la travee pour soulever legerement celle-ci et pouvoir glisser une cafe 194 d'epaisseur appropriee. Sur la figure 6, on a represente un autre mode de deplacement de la structure qui comme dans le cas precedent a ete renforcee au moyen de butons B1 et B2. On procede par roulage, qui est egalement une technique de deplacement de charges lourdes connue en soi, par exemple de type chariots automoteurs. L'ouvrage est souleve et deplace jusqu'a sa position defnitive au moyen de chariots automoteurs CA, ici 4, disposes cate a cote a l'interieur du portique entre les piedroits. Ils vent couples, notamment s hydrauliquement, de telle sorte qu'ils vent amenes a reagir de fa,con unique. Ces chariots vent equipes de roues multidirectionnelles et de verins. Le nombre d'essieux et leur repartition vent determines en fonction de la charge a transporter. Cette solution permet de limiter ainsi les pressions sur le sol et d' absorber les defauts de nivellement du terrain dans une certaine o mesure. Le cas echeant, on interpose des plaques de repartition de charge entre les roues et le terrain. Comme on le volt sur la figure, la structure est en appui sur un ensemble de tours d'etaiement T qui reposent sur les chariots CA. REVENDICATIONS 1.- Ouvrage d'art prefabrique pour menager un passage transversal sous une vole de circulation (VS) telle qu'une vole ferroviaire ou autre, caracterise par le fait qu'il comprend un element formant portique avec une traverse superieure (15) reliant deux piedroits verticaux (11,13) prolongee de part et d'autre de ces derniers par deux travees supplementaires (17,18) un moyen d'appui etant menage a leur extremite. 2. - Ouvrage d'art selon la revendication precedente, dont le moyen d'appui est constitue par une semelle (19,21) placee en crete de talus, en travers de la vole. s 3.- Ouvrage selon la revendication precedente, comprenant un moyen de retablissement de la continuite de la vole a ['aplomb de la semelle, notamment en cas de tassement du sol. 4.- Ouvrage selon la revendication precedente dont le dit moyen de retablissement est constitue par des moyens de calage (194) disposes entre la semelle et l'extremite de la travee correspondante. 5.- Ouvrage d'art selon l'une des revendications 3 et 4 dans loquel les dits moyens vent constitues de micro-pieux traversant les cites semelles. 6.- Ouvrage d'art selon la revendication 1, dont les moyens d'appui vent constitues par au moins un tube metallique (23,25) dont l'extremite inferieure prend appui sur le piedroit adjacent a la travee supplementaire sans reporter de charges sur le terrain. 7.- Ouvrage d'art selon l'une des revendications precedentes dont le sol formant talus sous au moins une travee d'approche (17,18) est renforce par une coque en beton. 8.- Ouvrage d'art selon l'une des revendications 1 a 6 dont le sol formant talus sous au moins une kavee d'approche (17,18) est renforce par clouage. 9.- Ouvrage d'art selon l'une des revendications 1 a 6 dont le sol o formant talus est renforce par un mur poids. lO.- Procede de mise en place d'un ouvrage d'art prefabrique selon l'une des revendications 2 a 5 et 7 a 9, comprenant la coupure de la vole et ['excavation d'une fouille de longueur suffisante pour le logement du s portique ainsi que l'amenagement d'un espace pour les semelles (19,21) avant la mise en place de l'ouvrage d'art. 11.- Procede selon la revendication 10, selon lequel on met en place les semelles (19,21) avant le portique. 12.- Procede selon la revendication 10, selon lequel on fixe les semelles (19,21) a ltextremite des travees d'approche (17,18) puis on met en place ['ensemble. s 13.- Procede selon l'une des revendications 10 a 12, selon lequel on assure le deplacement du portique par roulage (CA). 14.- Procede selon l'une des revendications 10 a 12, selon lequel on assure le deplacement par ripage sur longrines (L1, L2). 15.- Procede selon l'une des revendications 10 a 14, selon lequel on met en place des moyens de renfort (B1, B2) de la structure avant son deplacement. s 16.- Procede selon la revendication 15 dans loquel les moyens de renfort comprennent des butons (B1) formant supports inclines entre les travees d'approche (17,18) et les piedroits. 17.- Procede selon la revendication 15 dans loquel les moyens de renfort