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~7349
La presente invention se rapporte à la realisa-
tion d'ouvrages en béton armé, tels que galeries souter-
raines, tunnels routiers, tunnels pour métros, etc
~ l'aide d'éléments préfabriqués.
L'exécution de ces ouvrages à l'aide d'éléments
préfabriqués donne lieu à une difficulté étant donné que
d'une manière générale,d'une part,le poids des éléments
est très important,et que d'autre part,l'encombrement de
ces éléments rend difficile,voire impossible, le trans-
port par convoi routier.
Un premier but de la présente invention est de
remédier à cette difficulté, d'alléger au maximum et de
réduire les dimensions extérieures de ces éléments pré-
fabriqués tout en conservant un parachèvement intérieur
aussi proche que possible du parachèvement final et de
permettre ainsi l'exécution du procédé dans des condi-
tions particulièrement économiques.
Un deuxième but de l'invention consiste à réali-
ser une continuité de l'ouvrage par un bétonnage de se-
conde phase exécuté sur chantier, à cheval sur les joints
entre les éléments préfabriqués. Cette continuité est
fondamentale tant au point de vue de la résistance méca-
nique et des tassements différentiels sous l'action du tra-
fic qu'au point de vue de l'étanchéité. En vue de la réa-
lisation de ces buts,le procédé,objet de l'invention,est
caractérisé essentiellement en ce que l'on excave d'abord
une fouille à ciel ouvert, qu'on y dépose ensuite succcs-
sivement et jointivement des éléments creux préfabriqués
en béton constitués chacun par un cadre dont lesfacesex-
térieures comportent des armatures,en ce que l'on coule
un béton d'apport couvrant les joints entre éléments et
collaborant avec le béton armé des éléments et avec les
armatures de manière à réaliser par phases successives
et rapidement,un ouvrage monolithique dont la résistance
est nettement supérieure à celles respectives des él~ments
r ~
~Z~7349
PREF.ABRIQUES INITIALE~ENT MIS EN P.LACE.ET DU,~ETON D'APPORT~
E~ EN.CE ~E L'.ON EFFECTUE FINALEMENT UN.REM~LAY~GE.
DANS LA.MISE,EN P~ATIQUE DU PROCEDE- LES ARMQTURES
EXTERIEURES.SONT~RENDUES.SOLIDAIRES DE L'.ELEMENT PREEA~RIQUE
.(''P.RECADRE'') AVANT.LA MISE.EN PLACE DE L'ELEMENT PREEA~RIaUE.
UNE PARTICULARITE ESSENTlELLE.DE.,L'lN~ENTION.EST L'.ELEMENT
EN.~ETON ARME.PREEABRIOUEN EN.LUI-ME~E~ DENOMME
''P.RECADRE''j COMPORTANT LES.CARACTERISTl~UES DECRITES.
L~A~ .CI-AVANI.
D~NS LE.CAS DE.TUNNEL.EU.ELEMENTS.~REF~RI~UES.DE TRES..GRANDE
DIMENSIONJ LES..PREGADRES.~ESENIENT DES ENCOM~RE~ENTS.~UI
DEP~SSENT LES.GABARITS.AUTORISES~EN..HAUTEUR POUR LES.TRANSPORTS
ROUTIERS.
~NS.CE CAS..LES PRECADRES.SONT.REALlSES.EN.DEUX OU PLUSIEUBS
ELEMENTS COMPLEMENTAIRE5 ~UI SE~ONT...ENSUITE.ASSEMBLES SUR LE
CH~NTIE~.
LA MSSE EN OEW RE DES.ELEME~TS SE FAIT SOIT DANS.UNE FOUILLE
OUVERTE.EXCAVEE ~ SEC~.SOIT DANS.DES FOUILLES.TRANS~ERSALES
SUCCESSI~ES.EXECUTEES.SOUS BO~E.THIXOT~OPIQUE,. EN PARTIC~LIER
.LORSQUE..L.'OW RAGE DOIT.ETRE.REALISE.EN.SITE.URBAIN DENSE.DANS
DES RUES OU.DES..ARTERES A P~OXIMITE.DES IMMEU~LES.EXISTANTS.
,~S~KB~
CI-AP.RES ON DECRIRA.PLUS EN DETAIL.EN SE.REFERANT AVX DESSINS
ANNEXES CES.~ELEMENIS PREFa~RI~UES AINSI OUE LES,MODES D'EXECUTION
W PROCEDE,.A SEC ET.SOUS BOUE.THIXOSROPSQUE.
.SUR.LE5.DESSINS CI-JOINTS.t
LES..FlG~ .SONT.DES WES.EN PE~S~ECTI~E..MONTRANT DIFFERENTES
..REALSSATIO~g.DE L'.ELEMENT DIT PRECADRE,
LES ~IGU~ES~3~.4 .ET.5~50NT DES.DETAILS.DE CONSTRUCTION ET
D'.ASSEM~LA~E.DES.PRECADRES>.
LES FI~U8ES.6~?.ET.8 CONCEBNENT..LES ~RECADBES.REALISES EN
DEUX OU PLUSIEUR5.ELEMENTS. COMPLEMENTAlRES.
~217349
les fig. 9 et 10 sont des vues illustrant la mise en
place des éléments dans une fouille exécutée à sec;
les fig. 11 à 15 concernent la mise en oeuvre des
éléments préfabriqués dans une fouille exécutée sous
boue thixotropique.
La fig. 11 est une vue horizontale du chan-
tier de mise en oeuvre à proximité d'immeubles.
La fig. 12 montre une coupe verticale trans-
versale dans laquelle sont montrées les caractéris-
tiques essentielles du procédé de mise en oeuvre.
La fig. 13 montre une coupe verticale longitu-
dinale relative au même procédé lors de la mise en
oeuvre d'un élément de précadre.
La fig. 14 montre une autre coupe verticale
concernant ce même procédé lors du creusement d'une
nouvelle fouille transversale contre l'élément préfa-
briqué qui vient d'être mis en place.
La figure 15 montre une coupe horizontale dans
les piédroits de deux éléments adjacents.
L'élément précadre est un bloc creux 4 réalisé
avec des parois en béton armé les plus minces possibles,
c'est-~-dire dans la pratique de 5 à 15 cm d'épaisseur
(fig. 1).
La face intérieure 2 du précadre 4 est coulée
généralement lisse autour d'un moule en présentant un
aspect aussi proche que possible de l'aspect fini sou-
haité.
Par contre, la face extérieure est réalisée soit
en béton rugueux 53 sans coffrage extérieur, soit avec
un coffrage comportant des irrégularités ou des emprein-
tes 120 aboutissant ~ créer par moulage une surface com-
portant des aspérités (fig. 2).
En outre, la face extérieure comporte (fig. 4)
des armatures d'attente 54 et/ou des douilles d'ancrage
55 avec tiges filetées 59 et/ou des plaques métalliques
~2~734g
5~ ~vec ~les doguets 57 et des cavaliers 60 ce qui per-
met de mettre en place apres durcisse]nent du béton et
décoffrage du béton pré~abrique des armatures périphé-
riques 5 qui seront fixées sur les armatures d'attente
54, sur les tiges filetées 59 ou sur les cavaliers 60.
Cette dernière opération est réalisée dans l'u-
sine de préfabrication ou sur le chantier, avant la
mise en oeuvre des éléments.
Etant donné que ces éléments sont destinés à
être posés sur le sol nivelé 61, en surface du terrain
ou dans une fouille 62 ~fig.9), le futur radier 13 du
précadre peut être réalisé dans son épaisseur définiti-
ve alors que les autres parois sont exécutées en fai-
ble épaisseur comme expliqué ci-dessus (fig. 2).
Le radier 13 comporte alors des excroissances
14 à l'extérieur des parois verticales avec des armatu-
res verticales 15 ancrées dans ces memes excroissances
(fig. 2).
Ceci permet d'éviter le bétonnage~ultérieur en-
tre la partie horizontale inférieure 16 du précadre
(fig. 10) et le niveau 61 du terrain, bétonnage qui
peut éventuellement être rendu assez difficile si l'é-
paisseur complémentaire ~ betonner est faible.
Par contre un précadre 4 réalisé comme repré-
senté à la fig. 2 pèsera plus lourd et sera plus en-
combrant qu'un élément semblable suivant la fig. 1.
Ce sont finalement des considérations de
poids, de facilité de bétonnage et de mise en oeuvre
qui guideront le choix entre les deux types de
"précadres".
Lorsque la portée de la toiture ou des pié-
droits du précadre devient trop grande pour être fran-
chie par une dalle de 5 à 15 cm d'épaisseur par exem-
ple, des étais provisoires 30 verticaux ou horizon-
taux peuvent être prévus pour réduire cette portée
~2~7349
(l-ig. 1-2-9-12).
Ces étan~ons 30 seront maintenus en place pen~
dant l'exécution du béton d'apport extérieur l~ (fig.
3-9-10) et ne seront enlevés qu'après durcissement de
ce même béton jusqu'à ce qu'il ait atteint une résis-
tance suffisante.
La fig. 2 montre un précadre 4 comportant des
éléments de finition intérieurs 19, en l'occurence des
éléments de quais pour une station de métro, les garde-
corps de sécurité et les revêtements de parachèvementsur les sols, mu~s et plafonds.
La fig. 2 montre également un précadre compor-
tant une nervure de raidissement ~ dont l'épaisseur cor-
respond à l'épaisseur totale des parois après exécution
du béton d'apport. Cette nervure 8 est indispensable
dans le cas de mise en oeuvre sous boue thi~otropique.
Dans le cas de tunnel à réaliser avec précadres
de grande dimension, généralement les gabarits autori-
sés en hauteur pour le transport par route sont dé-
passés.
Dans ce cas, les précadres comportent deux ou
plusieurs éléments partiels complémentaires 99, 100 et
101 (fig. 6) qui seront ensuite assemblés sur chantier.
Dans le cas de deux éléments partiels complemen-
taires 100 et 101, ils s'emboîtent l'un dans l'autre,
en réduisant ainsi leur hauteur 108 durant le trans-
port (fig. 7).
Le joint 102 entre deux demi-précadres se
situe approximativement à mi-hauteur de chaque piédroit.
L'avantage d'une telle position du joint réside dans
le fait que les moments définitifs qui solliciteront le
tunnel dans sa phase finale engendrent des tractions
à l'extérieur du béton d'apport, et donc dans les
armatures complémentaires qui sont ajoutees autour
du précadre.
~.21~7349
I.a partie droite de la figure 6 montre un pré-
cadre 4 constitué de deux demi-précadres lO0 et 101.
La hauteur 110 de ce précadre dépasse le gabarit rou-
tier autorisé. Le demi-précadre inférieur 100 peut com-
porter un radier 13 préfabriqué à l'avance, comme dejàexpliqué précédemment (fig.2).
Les deux demi-précadres 100 et 101 comportent
une nervure 8 de raidissement à mi-largeur.
La fig. 7 mon~re une remorque surbaissée 104
tirée par un tracteur 105. Le demi-précaclre 101 est
posé sur la remorque à cheval sur le demi-précadre
100 en interposant un calage 106.
L'encombrement en hauteur sur la remorque sur-
baissée reste ainsi inférieur au gabarit 108 autorisé
lS en hauteur pour les transports routiers.
La fig. 8 montre une coupe horizontale AA dans
le demi-précadre supérieur. La largeur 109 du pré-
cadre est également inférieure au gabarit routier
autorisé. L'assemblage sur chantier des deux demi-
précadres 100 et 101 peut également se faire par une
tige en acier 140 comportant un écrou à chaque extré-
mité et qui est placée dans un logement tubulaire 141
réservé dans les nervures 8 des piedroits (fig.6~.
Après assemblage sur chantier, il suffira de
serrer les boulons avec une clef dynamomé~rique pour
effectuer une post-contrainte verticale dans les pié-
droits. Cette post-contrainte peut être calculée pour
empêcher l'ouverture des joints 102 à l'intérieur du
précadre sous l'effet des poussées latérales sur les
piédroits dues au terrain, à l'eau et au~ surchar-
ges au-dessus du tunnel.
Eventuellement une injection de coulis de
ciment peut être prévue dans le joint 102 pour réali-
ser l'étancheité d'une part et la continuité du béton
d'autre part pour reprendre les efforts de compression
lZ~73~9
resultal1t des sollicitations exterieures. Dans le cal-
cul du dimensionnement des épaisseurs totales de béton
des piédroits, de la toiture et du radier du précadre 4
avec son béton d'apport, on choisira de préférence des
valeurs telles que les sollicitations n'engendrent pas
d'efforts de traction sur la face interne du piédroit
à l'emplacement du joint 102 entre les deux demi-pré-
cadres 100 et 101. Ceci permettra d'éviter de devoir
appliquer une post-contrainte telle qu'expliquée ci-
dessus.
Dans le cas o~ le précadre est constitué de
plus de deux éléments partiels, les principes d'assem-
blage énoncés ci-dessus sont également utilisés.
(voir partie gauche de la fig. 6).
La fig. 10 montre comment un précadre 4 peut
être mis en place dans une fouille 62 excavée ~ sec,
comportant une paroi verticale blindée 69 par des pal-
planches 71 par exemple, et une autre paroi 72 en
talus assez raide compte tenu de la cohésion du terrain.
Dans une telle exécution, à l'aide d'une grue
avec un palonnier 73, le précadre 4 est mis en place
au fond 61 de la fouille 62. Il est réglé sur quatre
vérins 74 posés sur le fond de la fouille qui permet-
tent d'assurer la mise en place du précadre avec toute
la précision re~uise.
Dès que le précadre est correctement réglé,
des calages en bois, béton ou acier sont mis en place
et coincés entre le précadre et le niveau d'assise sur
le sol en permettant ainsi d'enlever et de récupérer
les vérins de réglage.
Le bétonnage de seconde phase 1~ ( fig.10)
est alors entrepris en noyant ces eléments de calage
dans la masse de béton.
Les vérins provisoires 74 peuvent être rem-
placés par des vérins-sacs perdus qui sont injectés
1~7;~4~
(~
d'~ln cou~is de cim~t pour assurer le réglage correct
du précadre; ces vérins ne necessitent plus des
dispositifs de calage et sont noyés clans la masse de
béton, coulée sur le chantier à l'extérieur du pré-
cadre.
Les verins provisoires 74 peuvent également
être remplacés par des dallettes 7~ en béton préfabri-
qué qui sont réglées à l'avance au niveau requis.
Si le radier 13 est préfabriqué à l'avance
(fig. 9), l'espace 121 entre les dallettes 74 est
arasé au niveau de pose par du sable stabilisé frais
au moment de la pose ou rempli par la suite par un
béton maigre très fluide.
Suivant la fig. 10 t le bé~on de seconde phase
18 est coulé en-dessous du précadre, de part et d'autre
de celui-ci et au-dessus decelui-ci.
La fig. 9 montre un précadre 4 conforme ~ la
fig.2 mis en place au fond d'une fouille 62 compor-
tant un talus assez raide 72 et un autre talus 75 à
faible pente.
Lorsque le talus 72 est raide, voire vertical
~69), le béton de seconde phase 18 sera mis en oeuvre
entre ce talus et le précadre 4.
Du côté du talus à faible pente 75, pour
é~iter de mettre en oeuvre des quantités de béton trop
importantes, un coffrage vertical 76 (fig. 9) est mis
en place avec des appuis 71 éventuels sur le talus. Ce
coffrage 76 peut également être boulonné dans les ner-
vures 8 (fig. 2) lorsqu'elles sont prévues. Ce cof-
frage 76 est récupérable après durcissement du beton.Il peut également etre remplacé par un coEfrage perdu
en tôle profilée en acier par e~emple.
Les figures 1, 2, ~, 1 n et 12 montrent des pré-
cadres de forme rectangulaire. Il est bien entend-l tou-
tefois que ces précadres peuvent être (l'une forme gén~-
~2~349
ralcment quelconque comportant notamment des p~rties
arrondies.
Les différents précadres sont mis en oeuvre sur
le terrain fil préalablemen~ nivelé et sont juxtaposés
de manière ~ réaliser l'ouvrage dans son ensemble.
Pour réaliser l'étancheité éventuelle et la con-
tinuité entre les éléments, suivant l'invention il est
prévu de réaliser le bétonnage 18 de seconde phase à
cheval sur le joint 88 entre deux précadres avec une
armature de recouvrement 89 conformément à ce que mon-
tre la figure 3.
L'étanchéité éventuelle requise entre ces élé-
ments est realisée par des joints 160 périphériques en
matière compressible placés entre les précadres (fig.2
et 3). En général ce type de joint compressible ne ré-
siste à la pression d'eau latérale que si le joint est
comprimé suivant l'axe longitudinal du tunnel. Avant le
bétonnage de seconde phase 18, l'assemblage et la com-
pression dans le joint entre les éléments juxtaposés se
font alors par des boulons 94 reliant des cornières
métalliques 95 ancrées dans chacun des éléments juxta-
posés, généralement ~ l'intérieur de ceux-ci. (fig. 3)
Après durcissement du béton 18, les boulons 94
et les cornières 95 peuvent etre démontés et récupérés
pour l'assemblage d'autres précadres.
Le béton d'apport est un béton classique composé
de sable, gravier, ciment et eau mais il peut aussi
comporter des fibres, résistant à la traction, en acier,
verre, amiante ou autre matériau.
Lorsque la galerie souterraine doit etre réali-
sée en site urbain, dans des rues ou des artères par
exemple, et donc à proximité des immeubles existants,
il n'est géneralement pas possible d'exécuter une
fouille avec talus, car la largeur de l'artère ne le
3S permet pas.
~2:17349
1 o
Il est rarement possible d'exécuter une fouille
hlindée avec des palplanches par exemple, car le ~attage
de ces palplanches constitue une nuisance pour la popu-
lation habitant ce quartier. D'autre partg ce bat~age
engendre généralement des tassements importants et inad-
missibles des bâtiments immédiatement voisins de la
fouille exécutée.
La technique actuellement connue consiste à
exécuter des fouilles blindées ou des parois longitu-
dinales en beton moulées dans le sol sous boue thixo-
tropique. Ces deux techniques nécessitent l'exécu-
tion successive des parois puis de la toiture et du ra-
dier qui viennent relier les parois longitudinales.
L'exécution de tels travaux dure longtemps et gêne donc
considérablement la population voisine pendant une lon-
gue période difficilement accePtable par elle.
La présente invention propose un procédé origi-
nal de mise en oeuvre rapide d'éléments préfabriqués
de la future galerie sans engendrer les inconvénients
précités.
Le procédé est caractérisé essentiellement en
ce que, transversalement par rapport à l'axe longitudi-
nal du ~utur tunnel, on exécute des fouilles suc-
cessives en substance rectangulaires et jointives;
on descend dans chaque fouille successivement au moins
un précadre tel que défini à la fig. 2, en le position-
nant de manière qu'il soit juxtaposé à l'élément
de galerie précédemment réalisé; on bétonne ensuite à
l'extérieur entre les nervures des deux demi-précadres
et on effectue un remblayage de l'espace restant de la
fouille, par un matériau de remplissage tel que du gra-
vier, du sable ou de la terre.
On en donnera ci-après à titre d'exemple non li-
mitatif une description en se reférant aux fig. 11 ~
Le procédé de mise en oeuvre des précadres sous boue
7349
thixotropique comporte un certain nombre de phases d'exé-
cution très particulieres qui seront exposées ci-après
à titre non limitatif et qui répondent d'ui1e manière
simple et originale aux buts poursuivis.
Un avantage particulier est que la technique
proposée permet de supprimer la fiche des murs longitu-
dinaux.
Depuis le niveau initial du terrain 211, on réa-
lise d'abord de part et d'autre de la fouille à excaver
un muret-gui~e 201 en béton armé sur une profondeur
de un à deux mè~res environ. Ce muret-guide est généra-
lement complété par une dalle en béton armé 202 destinée
à servir de chemin de roulement au portique 203 qui sera
installé par la suite. Suivant les nécessités, ce muret-
guide 201 incorporera un caniveau 235 (fig. 12) pour les
canalisations urbaines.
Tel que représenté à la fig. 11, le chantier
progresse dans le sens de la flèche 780
Les précadres 4 sont préfabriqués en usine con-
formément aux indications ci-avant. Ils sont ensuite
acheminés jusqu'au chantier de mise en oeuvre où ils
sont stockés en nombre suffisant (-fig. 11 ) .
Conformément aux indications précitées, des ar-
matures complémentaires 5 sont fixées à ce précadre en
usine ou sur chantier. Ces armatures 5 sont disposées
du côté amont du précadre 4 par rapport à un épaulement
8 (fig. 2) de manière à recouvrir un élément de précadre
en amont déjà mis en place jusqu'à son propre épaulement
8 (fig. 13).
Ces armatures complémentaires 5 couvriront ~onc
les joints entre les éléments 4 mis en oe~lvre, assllrant
ainsi une continuité cle la future galerie apr~s le béton-
nage complémentaire.
L'épaisseur du radier est éventuellement augmen-
tée par un apport de béton incorporant les armatures
1~7349
l2
supplementaires 5 et réalisant alnsi Ull complément de
radier 206 en béton armé coulé sur le chantier.
Le radier 13 (fig. 2) peut également être entièrement
préfabriqué à l'usine comme e~pliqué précédemment.
Pour diminuer la consommation de bentonite et
éviter le nettoyage ultérieur de l'intérieur de ]a ga-
lerie, les précadres 4 comportent en outre deux parois
souples 207 de fermeture fixées sur la périphérie du
précadre en amont et en aval. Ces parois 207 sont cons-
tituées d'un matériau essentiellement perméable à l'eau
mais étanche aux matières en suspension dans l'eau. On
pourra employer par exemple un matériau en polyester
non tissé. Cette paroi souple 207 peut être maintenue
en place entre deux treillis métalliques 31 suffisam-
ment rigides qui sont fixés à la périphérie du préca-
dre 4 et sur les étais provisoires 30 éventuels et/ou
comporter des armatures internes en fibres résistant à
la traction.
Certains éléments de précadre 32 comportent en
plus une paroi rigide étanche 33 généralement réalisée
en béton. Ceci permettra d'isoler ultérieurement un
troncon de plusieurs eléments 4 à l'amont d'un autre
élément 32.
Le précadre 4 comporte en général deux épau-
lements 8 en béton armé vers l'extérieur et au milieu
des deux parois verticales ainsi que sur la toiture de
l'élément (fig. 2).
Ces épaulements 8 en béton armé sont soit pré-
fabriqués en usine en même temps que le précadre 4, soit
exécutés sur le chantier en même temps que le complé-
ment éventuel de radier 206, en particulier si le gaba-
rit autorisé pour les transports routiers ne permet p~s
leur prefabrication en usirle.
Ces épaulements 8 permettent en outre la fixa-
tion latérale de suspentes ~ rigides en acier consti-
~217349
tuées soit d'une poutrelle metallique, soit de préfé-
rence d'un ~lément en acier en formc de U destiné à
l'exécution de pieux de fondation en acier. A l'inté-
rieur du U, un élément 225 tubulaire en toile souple
et perméable est fixé sur toute la hauteur. Ce boudin
225 est obturé à sa partie inférieure (fig, 15).
Les suspentes 9 sont fixées au précadre et ont
une longueur suffisante pour pouvoir être accrochées
et suspendues au portique 203 de mise en oeuvre. Cette
suspente 9 avec sa plaque d'assemblage 45 peut créer
une liaison entre un demi-précadre 100 et un demi-préca-
dre 101 par l'intermédiaire d'une série de douilles
d'ancrage ou de boulons d'ancrage 103 (-fig. 6 et ~).
Comme montré sur les figures 13 et 14, les é-
paulements 8 de la toiture de chaque précadre 4 compor-
tent des encoches rectangulaires qui permettront
d'y déposer la base d'un batardeau 80 dont il sera
question plus loin.
Des tôles 210 (fig. 12 et 15) perforées de
trous ronds de petit diamètre, sont fixées aux armatures
5 avec des dispositifs d'écartement pour constituer la
future paroi de coffrage perdu des piédroits du tunnel
à exécuter en évitant ainsi la pollution du béton
d'apport par des éboulements de terre éventuels. Cette
tôle 210 peut éventuellement être profilée et collabo-
rante.
Ces tôles 210 ont une longueur suffisante pour
atteindre au minimum le niveau supérieur 22 des éléments
4 mis en oeuvre.
Les précadres ainsi préparés sont prêts ~ être
mis en oeuvre dans la fouille exécutée~ sous boue thixo-
tropique.
Une caractéristique importante de l'invention
est que cette fouille sous boue thixotropique s'execute
par tranchées transversales perpendiculaires ~7 ~fig.ll
12~7349
I ~~
et 1~) 2l l'a~e du tunnel à réaliser, à l'aide d'une grue
79 munie d'un grappin hydraulique ou d'une benne spécia-
le 70 telle que celles utilisées pour l'exécution ~e
parois en béton moulees dans le sol sous boue thixotro-
p;que.
Dans le présent procédé, cette benne 70 auragénéralement des dimensions nettement plus grandes que
celles des bennes utilisées actuellement, et ceci par
suite de la grandeur de chaque fouille successive.
On peut également exécuter la fouille à l'aide
d'une excavatrice travaillant en rétro, suivant les
passes successives 122 (fig. 14).
En cas d'emploi de la benne spéciale 70, un mu-
ret-guide transversal 85 amovible, généralement en acier,
est placé dans des encoches 86 prévues dans les murets-
guides 201.
En effet, les fouilles ou tranchées ont une
largeur correspondant ~ la distance entre deux murets-
guides 201 parallèles à l~axe longitudinal du futur
tunnel. Dans la pratique, cette largeur variera d'en-
viron cinq à quinze mètres.
La longueur de ces fouilles successives suivant
l'axe du futur tunnel à réaliser sera par contre assez
réduite. Dans la pratique, cette longueur aura environ
deux ~ trois mètres. Cette longueur réduite doit per-
mettre d'exécuter la fouille transversale sans risque
de tassement pour les immeubles voisins 214 dont les
fondations 215 peuvent être très proches de la fouille
ainsi exécutée (fig. 11 et 12).
Pour éviter ce tassement et les risques d'effon-
drement du terrain 216 en place, la fouille est remplie
en permanence de boue thixotropique en genéral consti-
tuée de boue de bentonite et ceci jusqu'all niveau 25,
supérieur au niveau 36 de la nappe phréatique.
Un chassis 40 de positionnement et de reglage
~2~7349
e~st placé ensuite au-dcssus de la fouille exca~ée so~s
boue thixo~ropique et en prenant appui sur les murets-
guides 201 (fig. 12 et 13).
Ce châssis 40, g~néralement fabriqué en acier,
comprend essentiellement deux poutrelles 41 espacées en-
tre elles d'une distance horizontale supérieure à l'en-
combrement longitudinal 42 du précadre 4 avec les arma-
tures S.
Des doubles traverses 43 sont prévues de maniè-
re ~ encadrer une rallonge 44 boulonnée à la suspente9 par l'intermédiaire de plaques de liaison 45 soudées
respectivement en tête de la suspente 9 et en bas de la
rallonge 44.
Le chariot 46 ou un dispositif de positionnement
horizontal pourra se déplacer horizontalement sur les
doubles traverses 43 après mise en place du précadre 4
suspendu par deux suspentes 9 de part et d'autre de la
fouille.
Des vérins 47 permettent d'assumer le réglage
précis en altitude du précadre 4 suivant les directives
qui seront données par un géomètre avant ou pendant la
mise en oeuvre de chaque élément 4.
Le châssis 40 peut être remplacé par un chariot
126 (fig. 12) comportant au moins quatre roues en acier
125 du type chemin de fer ou ~ gorge qui circulent sur
deux rails 123 longitudinaux prenant appui sur les mu-
rets-guides 201.
Ces rails sont réglés en position exacte latéra-
lement et en altitude suivant les indications du géomètre
en placant des cales 124 sous les rails de mani~re ~ ce
que le précadre 4 (fig. 13) en cours de pose vienne se
placer avec précision et ~ l'emplacement adéquat contre
le précadre 32 précédemment placé.
Une fouille transversale etant achevee jusqu'au
niveau 24 et le châssis 40 de positionnement ou le cha-
~Z173~g
1 ~i
riot 126 étant préparé, un précadre 4 avec tout son
conditonnement déjà décrit est soulevé par le portique
203 et amené au-dessus ~e la fouille toujours remplie
de boue thixotropique.
Le précadre 4 est descendu jusqu'à pénétTer en
partie dans la boue thixotropique.
Pour équilibrer la pression momentanée entre
la boue et la paroi souple et perméable 207 du précadre
4, ce dernier est partiellement rempli d'eau. La
descente du précadre 4 peut alors se poursuivre jusqu'a
une nouvelle profondeur inférieure à la hauteur du pré-
cadre 4 qui est à nouveau rempli d'eau pour équilibrer
les pressions momentanées de part d'autre de la paroi
souple et perméable 207. Ce processus se poursuit jus-
qu'à ce que le précadre 4 soit totalement rempli d'eau.
Le précadre 4 peut alors être descendu jusqu'au nivea
prévu mais à une certaine distance horizontale de l'é-
lément 32 déjà placé en amont (fig. 13).
Par l'intermédiaire du chariot 126 ou du dis-
positif de positionnement 46, les deux suspentes 9 mu-
nies de leurs rallonges respectives 44 sont alors
supportées par le chariot 126 ou le châssis de position-
nement 40.
Les deux crochets 48 du portique 203 peuvent
alors être déconnectés des orifices 49 de suspension so-
lidaires des deux rallonges 44.
Si nécessaire, le précadre 4 est encore réglé
en altitude par les vérins 47 puis déplacé horizonta-
lement vers l'élément 32 déjà posé à l'aide du chariot
126 ou dispositif de positionnement 46. Ce travail
pr~cis s'effectue suivant les directives cl'-m géomètre.
La juxtaposition du nouveau précadre 4 contre
l'~lément 32 ou 4 déj~ mis en oeuvre implique un rcola~
ge horizontal précis et prédéterminé pour pouvoir cor-
riger les tolérances de fabrication et de mise en oeu-
121734g
vre des éléments 4 et 32.
La fi~. 5 montre le dispositif géneralement pre-
vu en trois points du précaclre 4 de l'élément ~ ou 32
mis en oeuvre.
Le précadre 4 de 1'élément 32 ou 4 déjà mis en
place comporte ce dispositif sur sa tranche, en trois
endroits, généralement au milieu du radier et aux deux
angles supérieurs entre la toiture et les montants de
l'élément. Ce dispositif consiste en une plaquette
50 en acier ancrée solidement dans le béton par des
doguets 51 ou autres disposicifs d'ancrage. Awc
mêmes emplacements corres~ondants dc la tranche du
précadre 4 du nouvel élément 4 ou 32 à mettre en place,
ce dispositif consiste en une vis de réglage 52 qui
peut tourner dans une douille filetée 63 solidaire
de doguets ou autre dispositif d'ancrage 64.
Un dispositif 66 similaire permet le réglage
vertical précis et la reprise de la sous pression due
au remplissage sous le radier.
Une cuvette 65 généralement cylindrique est
pTévue pour loger totalement la tête de la vis 52
lorsqu'elle est vissée à fond. Les trois vis de ré-
glage 52 de chaque nouveau précadre 4 ou 32 mis en oeu-
vre sont réglés suivant les indications du géomètre
en fonction de la position réelle de l'élément 32 ou 4
immédiatement adiacent en amont.
Le nouveau précadre 4 ou 32 étant ainsi correc-
tement réglé au fond (fig. 14) de la fouille contre l'é-
lément précédent 32 ou 4, un batardeau vertical 23 réa-
lisé en palplanches ou en poutrelles avec des panneau~c
en béton préfabriqué, ou par tout autre système, est
alors mis en oeuvre à l'aval du precadre 4 qui vient
d'être installé et contre celui-ci (fig. 14 et 15).
Ce batardeau 23 a une hauteur (lui va depuis le fond cle
la fouille 24 jusqu'un peu au-dessus du niveau naturel
~21~4~
1 S
du terrain ~11, et ell tous cas au-dessus du niveau de
la boue de bentonite 25.
L'espace entre le batardeau 23 et la paroi ver-
ticale du terrain 218 est alors rempli de gravier 224
immergé sous la boue de bentonite. Ce remplissage de
gravier s'effectue au moins jusqu'au niveau 22 corres-
pondant au niveau supérieur de l'élément 4 ou 32 mis
en place.
Ce gravier 224 exerce une poussee horizontale
importante SUT le batardeau 23 et sur l'élément 4 qui
vient d'être placé en le plaquant ainsi fortement con-
tre l'élément précédent 32 en amont (fig. 14) et en
écrasant le joint d'étanchéité 160 en matiè~e compres-
sible (fig.3).
Dans la pratique, il est toutefois difficile
d'évaluer correctement la valeur de cette poussée hori-
zontale du gravier, alors que le joint 160 doit être
comprimé d'une manièTe pTécise pOUT être efficace.
Le batardeau 23 (fig. 14) comporteTa générale-
ment des vérins 110 (fig.15) qui permettTont d'exer-
CeT une force horizontale constante, exacte et adéquate
pour écraser correctement le joint 160.
Le boudin 225 est alors rempli de béton 26 de
manière à obturer l'espace compris entre les suspentes
9 et le terrain 216 ( fig. 15).
Un matériau 275 tel que du béton maigre fluide
est alors coulé sous le radieT 206 de l'elément 4 (fig.
14). Ce matériau 275 est coulé sous la boue thixotropi-
que par l'intermédiaire de tubes de bétonnage 27 qui
peuvent éventuellement être logés dans l'épaisseuT du
batardeau 23 (fig. 15).
Immédiatement après durcissement cle ce materia
275, du beton 20 est coulé par un tube de bétonnage
entre les parois verticales des deux précadres 4 join-
tifs et les tôles 210 de coffrage perdu perfoTe. Au
3~
1 (.
f~lr et à mes-lre ~lue ce béton frais monte, il déborde en
partie par les trous du coffrage en remplissant ainsi
l'espace compris en~re le terrain 216, le coffrage per-
du, constitué par les toles 210, et le boudin 225 rem-
pli de b~ton 26. Le béton 20 incorpore les armatures 5fixées au~ eléments 4.
Ce bétonnage se poursuit pour couler le béton
77 (fig. 13 et 14) couvrant les toitures des deux pré-
cadres jointifs 4 et 32.
Un deuxième batardeau S0 comprenant une pou-
trelle 81 en son sommet est déposé dans l'encoche 34
située dans l'épaulement 8 de l'élément 32 mis en pla-
ce antérieurement.
Du gravier 83 (fig. 14) est alors déversé à
l'amont de ce bataTdeau 80 tout en enlevant progressi-
vement un batardea-u 84 identique qui était placé au-
dessus de l'antépénultième élément.
A ce moment, le cycle des opérations peut re-
commencer.
La benne 70 excave la fouille suivante 87 sous
boue thixotropique entre le batardeau 23 et un muret-
guide amovible 85. Cette benne é~acuera le gravier
224 en même temps que le terrain 218 en place. Le cy-
cle des opérations reprend alors comme décrit précédem-
ment.
Il en irait de même si la benne spéciale 70
était remplacée par un grappin hydraulique ou une pelle
rétro, mais dans ces cas, le muret-guide amovible 85
n'est pas utilisé.
La fig. 12 montre également un dispositif ori-
ginal et performant dans le cas d'élements 4 ou 32 de
grande portée.
~es suspentes métalliques 90 obliques sont fi-
xées à des plaques métalliques 91 ancrées dans la toi-
ture du précadre 4.
~2~7'34g
Ce dispositif permet de réduire consid~rable-
ment l'epaisseur 93 du béton et les armatures correspon-
dantes de la toiture de l'élément 4 en créant des
appuis intermédiaires qui raccourcissent la portée.
Ces suspentes obliques 90 peuvent être soit fi-
xées aux deux suspentes verticales 9 au moyen des pla-
ques d'assemblage 45 soit ancrées dans le futur remblai.
La partie supérieure de la fouille peut être
remblayée avec du gravier injecté de béton ou du béton
maigre 92 qui noie entièrement les suspentes métalli-
ques 9 et 90.
