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Patent 1292600 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1292600
(21) Application Number: 562339
(54) English Title: BRIDGE WITH DECK AND SUPPORTING MEANS, IN PARTICULAR LARGE SPAN CABLE-STAYED BRIDGE AND CONSTRUCTION METHOD
(54) French Title: PONT CONSTITUE D'UN TABLIER ET DE MOYENS POUR LE SUPPORTER, NOTAMMENT PONT HAUBANE DE GRANDE PORTEE, ET SON PROCEDE DE CONSTRUCTION
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 14/9
(51) International Patent Classification (IPC):
  • E01D 11/00 (2006.01)
  • E01D 2/04 (2006.01)
  • E01D 11/04 (2006.01)
  • E01D 19/14 (2006.01)
  • E01D 21/10 (2006.01)
(72) Inventors :
  • MULLER, JEAN (France)
(73) Owners :
  • MULLER, JEAN (Not Available)
(71) Applicants :
(74) Agent: OSLER, HOSKIN & HARCOURT LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1991-12-03
(22) Filed Date: 1988-03-24
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
87 04338 France 1987-03-27

Abstracts

French Abstract


ABREGE DESCRIPTIF

L'invention est relative à un pont comportant
un tablier constitué d'une membrure supérieure (4),
qui peut constituer une dalle de chaussée, d'une membrure
inférieure (5) qui peut être constituée d'un tube formé
de tronçons successifs, et de poutres de liaison diagona-
les (6) qui relient les membrures, et dont les axes
concolurent sur l'axe de la membrure inférieure. De
préférence, les éléments soumis à de fortes tensions
sont pourvus de moyens de précontrainte individuels.
Les goussets (15) de liaison des diagonales à la membrure
supérieure portent avantageusement les attaches de
haubans (2) de soutien.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.



REVENDICATIONS
1. Un pont comprenant un tablier et des moyens de
support pour ledit tablier, ledit pont comprenant :
- une membrure supérieure formant une dalle de
circulation possédant un plan médial horizontal,
- une membrure inférieure formant un élément
longitudinal continu possédant un plan de symétrie
longitudinal vertical par rapport à ladite membrure
supérieure et un axe de symétrie longitudinal compris dans
ledit plan longitudinal,
- des poutres de liaison, appelées "diagonales",
servant à relier les membrures supérieure et inférieure,
ayant un axe et étant orientées obliquement par rapport à
la verticale et à l'axe longitudinal dudit pont et
formant, avec les membrures, un treillis spatial dans
lequel les axes de chacune de deux diagonales adjacentes
convergent à une première extrémité sur l'axe de symétrie
longitudinal de la membrure inférieure, et les axes de
chacune de deux diagonales adjacentes convergent à une
deuxième extrémité sur le plan médian de la membrure
supérieure, les diagonales qui subissent des forces de
traction élevées étant précontraintes à l'aide d'au moins
un moyen continu de précontrainte qui est relié à une
première bordure de la membrure supérieure, traverse le
plan de symétrie longitudinal de la membrure inférieure et
est relié à une deuxième bordure de la membrure supérieure
qui est située dans le même plan que la première bordure
de la membrure supérieure.
2. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce
que les moyens de précontrainte des diagonales comprennent
des armatures de précontrainte ancrées à leurs extrémités
aux points de jonction desdites diagonales sur la membrure
et dessinant un V dont le milieu est
19

au point de jonction desdites diagonales avec la membrure
inférieure.

3. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce
que la membrure inférieure est formée de tronçons
successifs assembles et est pourvue d'armatures
longitudinales de précontrainte qui mettent en
compression, chacune, plusieurs tronçons assemblés.

4. Pont selon la revendication 3, caractérisé en
ce que les moyens de mise en précontrainte de la membrure
supérieure sont constitués par des armatures des
précontrainte reliant entre eux les noeuds du treillis
spatial constitués par les points de jonction des
diagonales avec ladite membrure supérieure.

5. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce
que les moyens pour supporter le tablier sont constitués
par des haubans reliant des mâts de support à des noeuds
du treillis spatial constitués par les points de jonction
des diagonales avec la membrure supérieure.

6. Pont selon la revendication 5, caractérisé en ce
qu'il comprend au moins deux membrures inférieures
continues, et un nombre égal de treillis spatiaux
comprenant des diagonales dont les axes convergent sur
l'axe d'une membrure inférieure, lesdites membrures étant
reliées entre-elles par un contreventement, ces treillis
spatiaux incluant chacun une partie de la membrure
supérieure.

7. Pont selon la revendication 6, caractérisé en ce
qu'il comprend deux membrures inférieures et deux
treillis spatiaux et en ce que les moyens pour supporter
le tablier sont constitues par des haubans reliant les
noeuds des treillis spatiaux qui sont situés dans le plan



axial du pont à des mâts de support.

8. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce
que les moyens pour supporter le tablier sont constitués
par des haubans reliant des mats de support à des noeuds
du treillis spatial constitués par les points de jonction
des diagonales avec la membrure inférieure.

9. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce
que les moyens pour supporter le tablier sont constitués
par des appuis transversaux sur lesquels repose la
membrure supérieure, et il est prévu des armatures de
précontrainte supplémentaires qui suivent un tracé
polygonal reliant deux appuis transversaux successifs en
passant par des points de renvoi situes sur la membrure
inférieure.

10. Pont selon la revendication 9, caractérisé en
ce que lesdites armatures de précontrainte
supplémentaires ne sont pas dans le plan axial du pont et
relient des points à proximité desdits
noeuds du treillis spatial.

11. Pont selon la revendication 1, caractérisé en
ce que, pour assurer la jonction entre les diagonales et
la membrure inférieure, il est prévu des goussets en tole
pliée, comportant deux ailes qui sont chacune dans un
plan longitudinal contenant l'axe de diagonales qui sont
fixées sur lui, le gousset étant fixé sur la membrure
inférieure de telle façon que l'axe de pliure des ailes
du gousset coincide avec l'axe longitudinal de la
membrure inférieure.

12. Pont selon la revendication 11, caractérisé en
ce que la membrure inférieure est formée de tronçons
successifs assemblés, et au moins certains des goussets
21


sont fixés aux points d'assemblages de tronçons
successifs

13. Pont selon la revendication 1, caractérisé en
ce que, pour assurer la jonction entre les diagonales et
la membrure supérieure, il est prévu des goussets
comportant une aile inférieure située dans un plan
longitudinal contenant l'axe des diagonales qui sont
fixées sur lui, et une aile supérieure qui est fixée sur
la membrure supérieure, de telle façon que l'axe de
pliure des ailes du gousset se trouve dans le plan médian
de la membrure supérieure.

14. Pont selon la revendication 13, caractérisé en
ce que le gousset porte des points d'ancrage pour des
armatures de précontrainte des diagonales et des points
d'ancrage pour des armatures de précontrainte de la
membrure supérieure.

15. Pont selon la revendication 13, caractérisé en
ce que la liaison entre le gousset et la membrure
supérieure est une liaison béton-acier.

16. Pont selon la revendication 13, caractérisé en
ce que l'aile supérieure du gousset a son plan médian
situe dans un plan longitudinal contenant l'axe de haubans
supportant le pont, ces haubans étant fixés sur ledit
gousset.

17. Pont selon la revendication 16, caractérisé en
ce que l'aile supérieure du gousset est dédoublée en deux
ailes parallèles entre lesquelles est fixe le hauban,
l'axe de pliure étant dans ce cas constitué par
l'intersection des plans médians des ailes supérieure et
inférieure.
22

18. Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce
que la membrure supérieure constitue une dalle de béton
renforcée par des profilés métalliques continus et des
armatures de précontrainte disposées perpendiculairement à
ces profilés métalliques.
19. Un procédé de construction d'un pont comprenant
un tablier et un moyen de support de ce tablier, le
tablier comprenant :
- une membrure supérieure formant une dalle de
circulation,
- une membrure inférieure formant un élément qui est
continu dans la direction longitudinale,
- des poutres, appelées diagonales, qui relient les
membrures supérieure et inférieure, et sont orientées
obliquement par rapport à la verticale et à l'axe
longitudinal du pont et forment, avec les membrures, un
treillis spatial, les axes des diagonales convergeant sur
l'axe longitudinal de la membrure inférieure ou le plan
médian de la membrure supérieure, les diagonales qui
subissent des forces de traction élevées étant
précontraintes par des moyens qui sont communs à deux
diagonales concourantes,
comprenant les deux étapes suivantes :
- le placement, sur une section du pont déjà montée,
de deux poutres de bordure longitudinale provisoire sur
chaque côté de la membrure supérieure, de façon que ces
poutres soient en porte-à-faux sur une longueur qui
équivaut à au moins la dimension longitudinale d'une
maille du treillis spatial, chaque poutre étant tenue en
place au moyen de deux noeuds successifs du treillis à
trois dimensions déjà montés,
- l'installation d'une maille additionnelle du
treillis à trois dimensions, cette maille comprenant au
moins un noeud qui est situé sur la membrure inférieure,
deux noeuds qui sont situés sur la membrure supérieure, et
les diagonales qui correspondent à ces noeuds.
23

- la fixation de cette nouvelle maille sur le
treillis déjà en place, ladite nouvelle maille étant
supportée au moyen des poutres de bordure provisoire,
- la répétition du procédé en avançant les poutres
de bordure temporaires le long de la maille qui vient
d'être fixée.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé
en ce que, lors de la solidarisation de la nouvelle maille
avec la partie de tablier déjà montée, on fixe également
un hauban de suspension sur ladite nouvelle maille.
21. Procédé selon la revendication 19, caractérisé
en ce qu'on utilise des poutres de bordure provisoire
pourvues de moyens tels que des plots pour les immobiliser
en position correcte par rapport aux mailles du treillis
spatial déjà monté.
24

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


~z~z~oo




La présente invention est relative à une
nouvelle structure de pont constituée d'un tablier et
de moyens pour supporter ce tablier, et en particulier
à une nouvelle structure de pont haubané de grande por-
tée, ainsi qu'b un procédé de construction d'un telpont.
Dans l'état actuel de la technique, le fran-
chissement de grandes portées fait appel soit à des
ponts suspendus, soit à des ponts haubanés. Les ponts
1û suspendus sont économiquement justifiés pour les port~es
exceptionnelles, mais leur souplesse pose des problèmes
pour la circulation, notamment ferroviaire, et pour la
stabilité aéroélastique. De leur côté, les ponts 3
haubans ne présentent pas la sensibilité au vent des
ponts suspendus, particulièrement si le tablier est
construit en béton, matériau qui confère à la structure
un poids suffisant et une grande rigidité. Le poids
toutefois limite les portées, de sorte qu'au-delà du
domaine d'application des ponts à haubans en béton, on
2û a eu recours a des tabliers à structure mixte acier/
béton ou à des tabliers entièrement métalliques.
Dans l'état actuel de la technique, les tabliers
haubanés à structure mixte acier/béton ont toujours
été constitués d'une membrure supérieure en béton for-
mant dalle de chaussée, portée par des poutres de rai-
dissement transversales et longitudinales dëstinées à
transférer les charges aux haubans tout en assurant une
rigidité suffisante au tablier Les réalisations de ce
type sont récentes et mettent en évidence les limitations
3û actuelles des moyens connus, sur les points suivants :
- la cohabitation de la charpente métallique
et du béton en ce qui concerne les effets du retrait
et des déformations lentes du béton,
- l'apparition de gradients de température
créés par l'exposition au soleil de surfaces métalliques
ayant une faible inertie thermique,

,~
.'6~
~ .

:129ZGI)O

- le risque de flambement d'ensemble de la
structure par instabilité de la membrure inférieure des
poutres longitudinales de rigidité, lorsque les contrain-
tes dues aux charges, cumulées aux effets ci-dessus,
s'approchent de la limite élastique en compression du
métal,
- la très faible résistance de ce type de
structure vis-à-vis d'eFforts accidentels tels que
l'impact d'un camion contre un hauban.
On peut remédier à pIusieurs de ces inconvé-
nients en augmentant la hauteur et l'importance des pou-
tres longitudinales de rigidité, mais c'est au détriment
de la prise au vent et de l'économie.
On peut aussi faire appel à des structures
en treillis, car elles permettent d'obtenir économique-
ment une grande rigidité de flexion et de torsion, tout
en assurant une transparence maximale vis-à-vis du vent.
Dans l'état actuel de la technique, de telles structures
en treillis combinent généralement l'acier et le béton,
mais malgré d'importantes recherches dans ce domaine,
aucune solution vraiment satisfaisante n'a été trouvée
pour transférer les efforts entre les membrures
et les diagonales aux différents noeuds du treillis.
Le comportement à long terme de telles solutions
n'est pas connu et les prix de revient restent
élevés.
L'objet de l'invention est de pallier tous
les inconvénients précédemment rappelés, en proposant
une structure nouvelle ~ la fois légère, rigide, et
facile à réaliser, donc économique.
L'invention fournit, pour obtenir ce r~sultat,
un pont constitué d'un tablier et de moyens pour
supporter ce tablier, le tablier comprenant :
- une membrure supérieure formant dalle de
circulation,



: .
. ,, ,~ - .

129Z600



- une membrure inférieure formant un élément
longitudinal continu,
- des poutres de liaison, dites "diagonales"
reliant les membrures supérieure et inférieure, diri-
S gées obliquement à la fois par rapport à la verticaleet par rapport 3 la longueur du pont, et formant, avec
les membrures, un treillis spatial, ce pont ayant pour
particularité que les axes des diagonales convergent
sur l'axe longitudinal de la membrure inférieure ou
le plan médian de la mernbrure supérieure.
Par "treillis spatial", on entend une
structure constituée d'éléments qu'on peut assimiler à
des parties de plan ou b des segments de droite et
reliés entre eux, cette structure n'étant pas comprise
15. dans un plan. Dans la suite, on appellera "noeuds"
les points de jonction de parties de plan et/ou de
segments de droite.
De préférence, les parties des membrures
qui sont soumises à des efforts de traction importants,
et les diagonales qui sont soumises à des efforts
de traction importants sont précontraintes par des
moyens qui sont propres à chacune desdites membrures
et 3 chaque diagonale ou à deux diagonales
concourantes.
Suivant des modalités préférées :
- les moyens de précontrainte des diagonales
comprennent des armatures de précontrainte ancrées
à leurs deux extrémités aux points de jonction de ces
diagonales avec la membrure supérieure et dessinant
un V dont le milieu est au point de jonction desdites
diagonales avec la membrure inférieure,
- la membrure inférieure est formée de tron-
cons successifs assemblés et est pourvue d'armatures
longitudinales de précontrainte qui mettent en
compression, chacune, plusieurs tronçons assemblés,



. . -- ~


.

~29Z~(~O


- les moyens de mise en précontrainte de
la membrure supérieure sont constitués par des armatures
de précontrainte reliant entre eux les noeuds du
treillis spatial constitués par les points de jonction
des diagonales avec ladite membrure supérieure.
La combinaison de ces trois dernières modalités
aboutit à une structure particulièrement intéressante,
car toutes les parties fortement tendues de la struc-
ture du tablier forment un réseau d'éléments précon-
traintS.
Le tablier qu'on vient de décrire peut êtreintégré dans les ponts de conceptions diverses.
Pour des ouvrages de grande ou moyenne portée,
on préfère un pont haubané, et dans ce cas on prévoit
que les moyens pour supporter le tablier sont consti-
tués par des haubans reliant des mâts de support à
des noeuds du treillis spatial constitués par les points
de jonction des diagonales avec la membrure supérieure.
Dans cette hypothèse, pour des moyennes port~es, on
peut prévoir que le pont comprend au moins deux membrures
inférieures continues, et un nombre égal de treillis
spatiaux comprenant des diagonales dont les axes conver-
gent sur l'axe d'une membrure inférieure, lesdites
membrures étant reliées entre-elles par un contre-
ventement, ces treillis spatiaux incluant chacun unepartie de la membrure supérieure, et avantageusement,
que ce pont comprend deux membrures inférieures et
deux treillis spatiaux et en ce que les moyens pour
supporter le tablier sont constitués par des haubans
3û reliant les noeuds des treillis spatiaux qui sont
! situés dans le plan axial du pont à des mâts de support.
Suivant une variante, également à portée
moyenne, les moyens pour supporter le tablier sont
constitués par des haubans reliant des mâts de support
à des noeuds du treillis spatial constitués par les
points de jonction des diagonales avec la membrure
inférieure.
~.


;

lZ9Z600


L'invention peut également être appliquée
à des ponts de portées beaucoup plus faibles, et non
haubanés. Dans de tels ponts où le tablier est construit
de la manière conforme à l'invention indiquée plus
haut, les moyens pour supporter le tablier sont consti-
tués par des appuis transversaux sur lesquels repose
la membrure supérieure, et il est prévu des armatures
de précontrainte supplémentaires qui suivent un tracé
polygonal reliant deux appuis transversaux successifs
en passant par des points de renvoi situés sur la
membrure inférieure, et, avantageusement, lesdites
armatures de précontrainte supplémentaires ne sont
pas dans le plan axial du pont.
Les moyens de jonction des diagonales aux
membrures sont un élément très important pour la mise
en oeuvre de l'invention. Suivant une modalité préférée,
pour assurer la jonction entre les diagonales et la
membrure inférieure, il est prévu des goussets en tôle
pliée, cornportant deux ailes qui sont chacune dans
un plan longitudinal contenant l'axe de diagonales
qui sont fixées sur lui, le gousset ~tant fixé sur
la membrure inférieure de telle facon que l'axe de
pliure des ailes du gousset coincide avec l'axe lon-
gitudinal de la membrure inférieure. Avantageusement,
on prévoit aussi que la membrure inférieure est formée
de troncons successifs assemblés, et au moins certains
des goussets sont fixés aux points d'assemblages de
tronçons successifs.
Suivant une autre modalité préférée, qui
se combine avantageusement avec la précédente, pour
assurer la jonction entre les diagonales et la membrure
supérieure, il est prévu des goussets comportant une
aile inférieure située dans un plan longitudinal conte-
nant l'axe des diagonales qui sont fixées sur lui,
et une aile supérieure qui est fixée sur la membrure
supérieure, de telle facon que l'axe de pliure des
ailes du gousset se trouve dans le plan médian de la
membrure supérieure.
,. ~.. i
. ~ .......

:~Z9Z600


Dans ce cas, suivant des modes de réalisation
intéressants :
- le gousset porte des points d'ancrage
pour des armatures de précontrainte des diagonales
et des points d'ancrage pour des armatures de précon-
trainte de la membrure supérieure,
- la liaison entre le gousset et la membrure
supérieure est une liaison béton-acier,
- l'aile supérieure du gousset a son plan
1û médian situé dans un plan longitudinal contenant l'axe
de haubanssupportant le pont, ces haubans étant fixés
sur ledit gousset. On peut prévoir aussi que l'aile
supérieure est dédoublée en deux ailes parallèles entre
lesquelles est fixé le hauban , l'axe de pliure étant
dans ce cas constitué par l'intersection des plans
médians des ailes supérieure et inférieure.
Pour obtenir une plus grande légéreté, dans
les ponts à très grande portée, on peut prévoir en
outre que la membrure supérieure constitue une dalle
2û de béton renforcée par des profilés métalliques continus
et des armatures de précontrainte disposées perpendicu-
lairement à ces profilés métalliques.
Selon l'invention, la membrure supérieure
de l'ouvrageformantdalle de chaussée ou portant
la circulation ferroviaire, est réalisée en béton armé
ou précontraint; la membrure inférieure peut être soit
en béton armé ou précontraint, soit en structure mixte
acier/béton, soit entièrement métallique. On peut
utiliser avantageusement un tube métallique rempli
de béton dont les caractéristiques sont décrites plus
avant. Dans la forme la plus simple de l'invention,
les membrures inférieure et supérieure sont reliées
entre elles par une série de diagonales situées dans
deux plans obliques formant un triangle isocèle dans
la section transversale.


,,~ ;i
. .,




.

lZ~ OO




Dans le cas d'un ouvrage haubané les deux
rives de la dalle supérieure comportent à intervalles
réguliers les ancrages des haubans de suspension, au
point de concours des diagonales précédemment citées.
Les avantages de cette disposition résident
dans l'alliance de la rigidité de torsion et de flexion
de la section avec le minimum de poids et de prise
au vent, autorisant d'importantes économies par rapport
aux procéd~s de réalisation actuellement connus.
1û L'invention fournit en outre un procédé de
construction original, adapté à la structure de pont
qu'on vient de décrire.
Ce procédé comprend les ~tapes suivantes :
- placer, sur une partie de tablier déjà
montée, deux poutres longitudinales de bordure provisoire,
de part et d'autre de la membrure supérieure, en porte-
à-faux d'une longueur au moins égale à la dimension
longitudinale d'une maille du treillis spatial, chaque
poutre étant maintenue par deux noeuds successifs du
treillis spatial déjà monté,
- amener une nouvelle maille du treillis
spatial, cette maille comprenant au moins un noeud
situé sur la membrure inférieure, deux noeuds situés
sur la membrure supérieure, et les diagonales corres-
pondant à ces noeuds,
- solidariser cette nouvelle maille et la
partie de tablier déjà montée, en soutenant la nouvelle
maille b l'aide des poutres de bordure provisoire,
- recommencer les opérations en faisant avancer
les poutres de bordure provisoire le long de la maille
qu'on vient de fixer.
Dans le cas d'un pont haubané, de préférence,
lors de la solidarisation de la nouvelle maille avec
la partie de tablier déjà montée, on fixe également
un hauban de suspension sur ladite nouvelle maille.

1292600


Avantageusement, que lepont soit haubané
ou non, on utilise des poutres de bordure provisoire
pourvues de moyens tels que des plots pour les immobi-
liser en position correcte par rapport aux mailles
du treillis spatial déjà monté.
L'invention va maintenant être décrite de
farSon plus détaillée, à l'aide d'exemples pratiques,
non limitatifs, illustrés à l'aide des dessins, parmi
lesquels :
1û La figure 1 est une élévation longitudinale
d'un pont haubané conformé à l'invention.
La figure 2 est la vue en plan du même ouvrage.
La figure 3 est une coupe transversale
courante d'un tablier haubanié montrant la membrure
supérieure,én béton formant dalle de chaussée, les
! diagonales dans les plans obliques et la membrure
inférieure tubulaire.
La figure 4 est une vue en plan de l'ossature
du tablier.
Les figures 5a et 5b sont des vues axonométri-
ques partielles du tablier montrant les mêmes éléments
composants que sur la figure 4, pour un pont haubané
ou non haubané.
Les figures 6 à 9 incluses montrent le
détail d'un tronçon élémentaire de la membrure inf~rieure,
sa cons itution, le noeud de raccordement avec les
diagonales et d'assemblage avec les troncons adjacents
et enfin le détail du joint entre deux tronrSons.
Les figures 10 à 13 montrent le détail du
noeud d'assemblage supérieur selon les trois vues
(coupe transversale, élévation longitudinale et vue
en plan) ainsi qu'une variante de réalisation de
l'attache des haubans.
Les figures 14 à 17 montrent les éléments
structuraux complémentaires nécessaires à la réalisation
de l'invention selon l'intensité des charges supportées
par le tablier et les dimensions géométriques de celui-
c i,

-


' ''

:

12~2600

Les figures 18 et 19 montrent deux autres
modes particuliers de réalisation de l'invention selon
lesquels une suspension haubanée unique est disposée
au centre de l'ouvrage.
Les figures 20 et 21 sont des coupes, respecti-
vement transversale et longitudinale, partielles,
illustrant un mode alternatif de réalisation de la
dalle supérieure selon lequel des profilés métalliques
sont noyés dans la dalle en béton, de préférence dans
le sens longitudinal de l'ouvrage pour coopérer avec
le béton à la résistance vis-à-vis de l'effort axial
dans le tablier, la solidarisation entre le béton de
la dalle et les profilés métalliques étant assurée
- par une précontrainte orthogonale à la direction des
profilés.
Les figures 22 et 23 sont une vue longitudinale
et une coupe transversale montrant l'application de
l'invention à la réalisation de travées non haubanées,
par exemple les travées d'accès situées de part et
d'autre d'une travée centrale haubanée-
Les figures 24 à 27 montrent les phases
constructi~es successives du tablier conforme à l'invention
et les moyens particuliers nécessaires à cette construc-
tion.
Dans la réalisation des figures 1 et 2, le
pont conforme à l'invention comprend un tablier 1 consti-
tué d'une série d'éléments spaciaux triangulés suspendus
à des haubans 2, en des points régulièrement espacés.
Ces haubans sont fixés vers le sommet des mâts de support
3. Par souci de clarté, la travée centrale est représentée
avec huit éléments seulement suspendus par trois haubans
de part et d'autre de la clef. Dans les ponts de grande
portée, l'espacement des haubans est variable de 10
à 20 m et le nombre de haubans dans la demi-travée
centrale peut atteindre 20 à 25.



, .,

lZ9Z600

Sous sa forme la plus simple, la section
transversale du tablier 1 représentée sur la figure
3 est un triangle isocèle constitué par une dalle
(ou membrure) supérieure 4, une membrure inférieure
5 et des diagonales 6, sans appuis intermédiaires de
la dalle supérieure 4 entre les deux rives du pont.
La vue en plan de la figure 4 montre, en outre, que
les plans des diagonales sont découpés en triangles
tous identiques dont les sommets sont alternativement
situés sur les rives de la dalle supérieure 4 et sur
la membrure centrale inférieure 5.
La membrure inférieure 5, dont le détail
est donné sur la figure 6, est décomposée, pour la
réalisation de l'ouvrage, en tronçons de longueur égale
séparés par des joints permettant un assemblage rapide
lors de la construction.
La membrure inférieure 5 est, dans l'exemple
décrit, un tube métallique 7 rempli ou non de b~ton,
selon l'emplacement sur la longueur du pont et la nature
des contraintes qui la sollicitent. Suivant les nécessités
du projet et notamment l'intensité et le sens des efforts
appliqués à cette membrure dans l'ouvrage, il peut
être nécessaire et avantageux de prévoir séparément
ou simultanément les armatures ordinaires ou armatures
de précontrainte suivantes :
- des armatures passives noyées dans le béton
dans les zones où l'effort de compression est important
pour réduire la contrainte dans les matériaux,
- des armatures de précontrainte prétendues
mises en tension avant coulage du béton et ancrées
sur les brides d'extrémité de chaque tronçon de tube, des-
~tinées à placer le tube métallique sous une compression
longitudinale permanente,




~ .
.

.


- des armatures de précontrainte post-tendues,
plac~es sous gaine 8 à l'intérieur du béton de rem-
plissage et destinées à mettre l'ensemble du tube mé-
tallique et du béton de remplissage sous une compression
longitudinale permanente,
- des armatures de précontrainte post-tendues
9 placées à l'extérieur du tube et tendues dans l'ou-
vrage sur plusieurs tronçons après assemblage de
ceux-ci.
L'assemblage entre tronçons successifs de
la membrure inférieure se fait par des brides 10 pla-
cées en regard l'une de l'autre et réunies longitudina-
lement par des boulons haute résistance 11. Les brides
d'extrémité de chaque tronçon comportent en outre un
gousset 12 plié selon le plan des diagonales obliques
permettant un assemblage par soudure de celles-ci
avec la membrure principale inférieure. Les brides
comportent enfin et en tant que de besoin les ancrages
de la précontrainte extérieure de la membrure inférieu-
re. L'axe de pliage du gousset 12 co;ncide avec l'axedu tube 7.
Au moins certains des tronçons du tube sont
remplis de béton. Le béton de remplissage du tube,
s'il existe, peut être mis en oeuvre avant ou apr~s
assemblage de la membrure dans l'ouvrage. Dans les deux
cas, il est avantageux de mettre en compression le
béton de remplissage à l'intérieur de son enveloppe
métallique pour combattre les effets ultérieurs du
retrait et ameliorer l'adhérence relative des deux
matériaux. Contrairement aux ouvrages faisant appel
à une membrure composite tube métallique/béton de
remplissage où les variations d'effort et par con-
séquent les contraintes d'adhérence se produisent de
façon continue le long de la membrure, dans l'ouvrage
objet de l'invention, de telles variations d'effort
n'apparaissent qu'au droit des noeuds de liaison avec

lZSZ600

12
les diagonales, dans une zone où les dispositions utili-
sées rendent impossible tout glissement relatif du béton
et du tube. A cet effet, des raidisseurs ou connecteurs
13 sont prévus au voisi,nage de la bride.
Du point de vue constructif, le remplissage en
béton du tube et sa mise en compression se fait aisément
avec la coopération d'un ou de deux obturateurs provi-
soires placés aux extrémités du tube et fixés aux
brides d'extrémité par une série de boulons provisoires.
lû Dans le cas où le béton est mis en oeuvre avant
assemblage de la membrure dans l'ouvrage, il est prévu
un dispositif d'injection 14 dans le joint entre deux
tronçons successifs, pour assurer une parfaite trans-
mission des efforts longitudinaux dans le béton de
remplissage.
Le noeud supérieur sur les rives de l'ouvrage
assure la transmission des efforts des diagonales
obliques à la dalle supérieure en même temps que la
suspension aux haubans. Selon le mode de réalisation
de l'invention représenté sur les figures 10, 11 et 12,
dont sont données respectivement une coupe transversale,
une vue longitudinale et une vue horizontale du noeud,
l'élément essentiel de l'assemblage est un gousset 15
en t61e pliée dont la partie supérieure est confondue
avec le plan de suspension des haubans 2, et la partie
inférieure est située dans le plan des diagonales
obliques 6. Le hauban y est fixé par des moyens connus
tels que chapes 16 et axe 17 ou, selon la variante
représentée sur la figure 13, par un dédoublement du
gousset permettant la fixation de l'ancrage inférieur
du hauban. Les diagonales sont aisément liées au
gousset par soudure le long d'une fente pratiquée
dans le tube. Pour assurer la décomposition des efforts
selon les lois de la statique, l'arête de pliure 18
du gousset est située dans le plan moyen 19 de la
dalle de chaussée. Le gousset porte en outre les an-
crages 20, 21 des armatures 22, 23 de la diagonale 6
et de la dalle supérleure 4.



.
:

lZ5~2600
13
Selon l'invention, la transmission de tous les efforts
se fait ainsi selon un cheminement direct en éliminant
toute soudure ou tout assemblage travaillant à l'arra-
chement qui présente toujours un risque potentiel. Dans
tous les noeuds inférieur et supérieur de la structure,
les goussets continus prévus assurent une interpénétra-
tion des membrures et des diagonales pour réaliser le
cheminement direct des efforts mentionné ci-dessus.
D 1' ilib g~n~érlal t
lû de la partie centrale de la travée principale, des
efforts de traction importants apparaissent, soit sous
l'effet de diffusion des forces concentrées des haubans,
soit sous l'application des surcharges, dans les trois
éléments suivants du treillis :
- la membrure supérieure entre les points
d'attache des haubans,
- les diagonales orientées dans le prolongement
des haubans,
- la membrure inférieure entre les noeuds
d'attaches des diagonales ci-dessus.
Ces éléments sont signalés par des tirets à
la figure 1.
Pour assurer l'équilibre du pont sous ces
efforts de traction, il est prévu selon l'invention
de mettre en oeuvre les trois familles d'armatures
de précontrainte suivantes :
- des armatures longitudinales supérieures
23 ancrees dans les goussets supérieurs d'attache des
haubans,
- des armatures obliques en V 22 placées
à l'intérieur des diagonales tendues; les armatures
sont déviées à la partie basse dans la bride de
la membrure inférieure et ancrées à la partie
supérieure dans le même gousset d'assemblage que
ci-dessus,



~;

,'

lZ~2600


- des armatures longitudinales inférieures
9 extérieures à la membrure inférieure et précédemment
décrites.
Les dispositions proposées assurent un transfert
direct de toutes les charges et une continuité complète
de tous les efforts des haubans, des deux membrures
et des diagonales.
Lorsque les dimensions transversales du
pont l'exige, on peut être amené à incorporer des
éléments de structures complémentaires figurant sur
les Figures 14 à 17 :
- des poteaux intermédiaires 24 permettent
de réduire les portées de la chaussée, donc son épais-
seur, son poids et ses armatures,
lS - des pièces de pont transversales 25
réunissant par exemple les deux goussets de raccor-
dement sur les rives pour diviser la dalle de chaus-
sée en panneaux travaillant dans les deux sens lon-
gitudinal et transversal.




,' ,~.'.:;-


lZ92600

Dans certains ouvrages de portée moyenne(200 3 400 m par exemple), on peut envisager de n'utiliser
qu'un seul plan de suspension, tous les haubans étant
disposés dans le plar, de symétrie du pont. Les figures
18 et 19 donnent deux dispositions possibles, toutes
deux faisant partie de l'invention.
Dans la disposition de la figure 18, les
haubans 2 traversent la membrure supérieure 4 à travers
des guides 26 conçus pour amortir les vibrations du
système, et viennent s'ancrer dans la membrùre inférieure,
à l'endroit des noeuds du treillis spatial constitués
par la jonction des diagonales avec la membrure inférieure.
Dans la disposition de la figure 19, il y
a deux membrures inférieures 5 parallèles, et deux
treillis spatiaux constitués chacun d'une membrure
inférieure, d'une moitié de la membrure supérieure
4 qui est au-dessus de cette membrure inférieure, et
de diagonales 6 qui relient chaque membrure inférieure
à la moitié de membrure supérieure qui lui correspond.
Un contreventement 27 relie les deux membrures inférieures
5 et rigidifie l'ensemble en assurant la continuité
du contour extérieur et la stabilité de la section
transversale, et la rigidité en torsion du tablier.
Enfin, dans les ouvrages de très grande portée
(600 à 900 m par exemple), il est vital de réduire
le poids du tablier autant que faire se peut. Dans
ce but, la dalle de chaussée est elle-même constituée
d'une structure mixte comprenant des profilés métalli-
ques continus et du béton disposé entre ceux-ci, la
solidarisation des matériaux étant réalisée par une
précontrainte orthogonale à la direction des profilés.
Le confinement conféré au béton de la dalle par les
profilés métalliques permet de réduire à 0,10 m
l'épaisseur minimale de la dalle sans risque de poinçon-
nement sous les charges concentrées des véhicules.
Aux figures 20et 21 on peut voir des profilés métalliques



, ~

~z~z~o~

16
28, disposés dans le sens longitudinal, et des armatures
de précontrainte 29 disposées transversalement, ces
profilés et armatures étant placés dans l'épaisseur
de la chaussée. Il est clair qu'on peut aussi disposer
différemment les profilés et armatures.
Concu essentiellement pour la réalisation
de ponts haubannés de grande portée, le procédé
conforme à l'invention peut être étendu à la réalisation
de portées non haubanéeS- Le cas se présente lorsqu'une
grande travée à réaliser au-dessus d'une brèche ou
d'un chenal de navigation est encadrée de viaducs
d'accès qui peuvent être avantageusement construits
selon les mêmes procédés que l'ouvrage principal.
Les figures 22 et 23 décrivent la constitution
d'une travée type en élévation et en coupe transversale
respectivement.
La résistance de flexion longitudinale est
conférée dans les membrures par des armatures de pré-
contrainte telles que 23 dans la membrure supérieure
et 9 dans la membrure inférieure, complétées en tant
que de besoin par des armatures de précontrainte exté-
rieure 30 3 tracé polygonal et se recouvrant au droit
des appuis constitués par des traverses 31 portées
par des piles 32 et adjacentes 3 des jonctions de diago-
nales 6 à la membrure supérieure 4. Ces armaturesde précontrainte extérieure 30 relient des points 33
situés sur les traverses 31 à proximité de leurs extrémi-
tés, c'est-à-dire à proximité de noeuds du treillis
spatial constitués par la jonction des diagonales 3
la membrure supérieure, en passant par des points de
déviation 34 qui sont d'autres noeuds du treillis
spatial, constitués par la jonction des diagonales
3 la membrure inferieure.
La résistance aux efforts tranchants est
complétée par une précontrainte des diagonales telle
que 22, selon un mode de réalisation identique à celui
qui a été décrit pour une structure hauban.ée-

s~ '

1~9Z600
17
Du point de vue constructif, les dispositifs
de l'invention permettent une réalisation remarquablement
simple exposée schématiquement sur les figures 24à
27.
Supposant le tablier construit jusqu'b la
configuration représentée sur la figure 2~ les étapes
ci-après permettent la réalisation de la phase suivante:
- Avancement longitudinal de deux poutres
de bordure provisoires 35 situées en rive imm~diatement
au-dessous des noeuds supérieurs d'assemblage. Ces
poutres présentent la résistance suffisante pour supporter
en porte-à-faux le poids propre d'un nouveau tronçon
de charpente sur la distance séparant deux haubans
successifs. Chaque poutre présente une longueur un
peu supérieure à deux fois la distance ci-dessus. Au
centre, la poutre est immobilisée par un pion de centrage
36 et des barres de suspension au droit du dernier
hauban posé (figure 24). A l'arribre, la poutre trouve
son appui au droit du hauban précédent. ûn transporte
et place par des moyens connus le nouveau tronçon
de charpente (membrure supérieure, quatre diagonales
et deux goussets supérieurs réunis provisoirement par
un palonnier transversal assurant la rigidité spatiale
de l'élément) qui repose à sa position définitive sur
l'extrémité des deux poutres longitudinales provisoires.
On peut accoster la membrure inférieure et solidariser
les brides. On immobilise ensuite les goussets supé-
rieurs sur les poutres par des pions (permettant en
même temps le r~glage du profil en long de l'ouvrage)
et des barres de suspension, puis on met en place un
nouveau hauban.
- Il est désormais possible de couler le
béton de la dalle supérieure dont le poids est porté
à l'arrière par la partie déjà construite du tablier
et à l'avant par le nouveau hauban dont la tension
peut être réglée pour réaliser le profil en long souhaité
de l'ouvrage.

12926~0
1B

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée
aux exemples de réalisation décrits ci-dessus et il
est possible d'apporter à ceux-ci des modifications .
sans sortir du cadre de l'invention.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 1991-12-03
(22) Filed 1988-03-24
(45) Issued 1991-12-03
Deemed Expired 1996-06-03

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Maintenance Fee - Patent - Old Act 3 1994-12-05 $50.00 1994-09-23
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Representative Drawing 2002-01-23 1 9
Description 1994-01-08 18 595
Drawings 1994-01-08 9 251
Claims 1994-01-08 6 220
Abstract 1994-01-08 1 14
Cover Page 1994-01-08 1 15
Fees 1994-09-23 1 49
Fees 1993-11-08 1 40