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Patent 2344225 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 Application: (11) CA 2344225
(54) English Title: TUBULAR STRUCTURE
(54) French Title: OUVRAGE TUBULAIRE
Status: Dead
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • E02D 29/045 (2006.01)
  • E01F 5/00 (2006.01)
  • E01F 7/04 (2006.01)
  • E01F 8/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • MATIERE, MARCEL (France)
(73) Owners :
  • SOCIETE CIVILE DE BREVETS MATIERE (France)
(71) Applicants :
  • SOCIETE CIVILE DE BREVETS MATIERE (France)
(74) Agent: GOWLING LAFLEUR HENDERSON LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(86) PCT Filing Date: 1999-09-20
(87) Open to Public Inspection: 2000-03-30
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR1999/002231
(87) International Publication Number: WO2000/017456
(85) National Entry: 2001-03-22

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
98/11819 France 1998-09-22
98/16503 France 1998-12-28

Abstracts

English Abstract

The invention concerns a tubular structure comprising, in cross-section transverse to its axis (O), at least three prefabricated elements, respectively two side wall elements (32, 32') resting on the setting surface and at least one upper element (31) with a curved profile resting, along two longitudinal joints (36), on the upper edges of the two side wall elements (32, 32') and tangentially connected thereto to form a continuous vault for transmitting loads on the bases (33) of said side walls (32, 32'). The invention is characterised in that at least some of the side wall elements (32, 32') are shaped so as to possess sufficient rigidity for carrying the applied loads without lateral support on an embankment covering the structure.


French Abstract




L'invention a pour objet un ouvrage tubulaire comprenant, en section
transversale à son axe (O), au moins trois éléments préfabriqués,
respectivement deux éléments de piédroits (32, 32') reposant sur la surface de
pose et au moins un élément supérieur (31) à profil incurvé reposant, le long
de deux joints longitudinaux (36), sur les bords supérieurs des deux éléments
de piédroits (32, 32') et se raccordant tangentiellement à ces derniers de
façon à former une voûte continue pour la transmission des charges sur les
bases (33) desdits piédroits (32, 32'). Conformément à l'invention, au moins
certains des éléments de piédroit (32, 32') sont conformés de façon à
présenter une rigidité suffisante pour encaisser et transmettre les charges
appliquées sans appui latéral sur un remblai recouvrant l'ouvrage.

Claims

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





21
REVENDICATIONS

1. Ouvrage tubulaire constitué d'éléments
de paroi préfabriqués disposés l'un à la suite de
l'autre sur une plate-forme (A) de façon à former une
structure tubulaire résistante (D) ayant un axe
longitudinal (O) et comprenant, en section
transversale à l'axe (O), au moins trois éléments,
respectivement deux éléments de côté (32, 32') formant
des piédroits comportant chacun une paroi sensiblement
verticale (34) ayant un bord supérieur et une base
(33) à face inférieure plane reposant sur la plate-
forme (A), et au moins un élément supérieur (31) à
profil incurvé reposant sur les bords supérieurs
respectivement, des deux éléments de piédroit (32,
32') le long de deux joints longitudinaux (36, 36') et
se raccordant tangentiellement aux parties supérieures
(35, 35') desdits piédroits (32, 32') de façon à
former une voûte continue pour la transmission des
charges sur les bases (33, 33') desdits piédroits (32,
32').

caractérisé par le fait qu'au moins certains
des éléments de piédroit (32, 32') sont conformés de
façon à présenter une rigidité suffisante pour
encaisser et transmettre les charges appliquées sans
appui latéral sur un remblai recouvrant l'ouvrage.

2. Ouvrage tubulaire selon la
revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins
certains des éléments de piédroit (32, 32') sont munis
chacun d'au moins une nervure de raidissement (37)
s'étendant sur au moins une face de la paroi latérale
(34) et susceptible de s'opposer à une déformation de
celle-ci sous l'effet des charges appliquées par
l'élément supérieur (31).




22

3. Ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que
chaque joint longitudinal (36, 36') entre un élément
de piédroit (32) et l'élément supérieur (31) constitue
une articulation à axe longitudinal.
4. Ouvrage tubulaire selon la
revendication 3, caractérisé par le fait que chaque
articulation longitudinale (36) est centrée sur un
plan de joint (P1) incliné par rapport à la verticale.
5. Ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé par le fait
que chaque élément de piédroit (32) comporte une base
élargie (33) s'étendant de part et d'autre d'une paroi
latérale (34) sensiblement verticale ayant une partie
supérieure (35) incurvée du côté de l'axe (O) de
l'ouvrage, de façon à se raccorder tangentiellement au
côté correspondant de l'élément supérieur (31) et que
au moins une nervure de raidissement (37) est ménagée
sur le côté extérieur de la paroi latérale (34) et
s'étend à partir de la base (33) sensiblement jusqu'au
niveau du joint longitudinal (36).
6. Ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé par le fait
que la plate-forme (A) est réalisée, au moins en
partie (12), au-dessus du niveau du terrain naturel
(1), celui-ci étant d'abord recouvert d'un premier
remblai (4) ayant une partie supérieure (41) formant
une plate-forme (12) pour constituer la surface de
pose d'une structure résistante (3) et que, après la
pose des éléments (31, 32), l'ensemble de la structure
(3) et du premier remblai (4) qui la supporte est
recouvert d'un second remblai (5) qui se raccorde au
terrain naturel (1) de part et d'autre de l'ouvrage de
façon à former une colline artificielle, la structure


23
(3) reposant sur une surface d'assise (30) ayant une
largeur déterminée en fonction de la capacité portante
du premier remblai (4) de façon à transmettre à celui-
ci les charges appliquées sans risque de tassement
excessif.
7. Ouvrage souterrain selon la
revendication 6, caractérisé par le fait que, le
terrain naturel (1) sur lequel est construit l'ouvrage
étant incliné suivant une direction transversale â
l'axe longitudinal (O) de l'ouvrage (3) entre un
versant amont (16) et un versant aval (15), la plate-
forme (A) est réalisée de façon dissymétrique et
comprend une partie (18) réalisée en déblai dans le
fond d'une tranchée (62), sur laquelle sont posés les
piédroits (65) de l'ouvrage tournés du côté amont
(16), et une partie (17) réalisée en remblai (61) au
dessus du terrain naturel (1) et sur laquelle sont
posés les piédroits (65') de l'ouvrage tournés du côté
aval (15), au moins lesdits piédroits aval (65') étant
munis d'une nervure de renforcement (37).
8. ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé par le fait
que la base (33) d'au moins certains des éléments de
piédroit (32) est munie, sur au moins un côté latéral
(33), d'armatures en attente (42) susceptibles d'être
noyées dans un béton coulé après la pose de l'élément
pour réaliser un élargissement (44) de la surface
d'assise (30).
9. Ouvrage tubulaire selon la
revendication 8, caractérisé par le fait qu'il
comporte un radier (43) s'étendant entres les bases
(33, 33') des éléments de piédroit (32, 32') et
solidarisé avec les côtés internes (33b) desdites



24

bases (33, 33') de façon à constituer une surface
d'assise (30) de la structure (3).

10. Ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé par le fait
que chaque élément supérieur (31) est muni, le long
d'au moins un côté tourné vers l'extérieur, d'un voile
rigide (38) s'étendant vers le haut à partir dudit
côté pour le maintien d'une calotte en terre (51)
constituée d'une épaisseur minimale de remblai
recouvrant au moins partiellement l'ouvrage.

11. Ouvrage tubulaire selon la
revendication 10, caractérisé par le fait que le voile
rigide (38) ménagé sur un côté d'un élément supérieur
(31) repose sur une face d'appui (39) de même
orientation ménagée à une extrémité supérieure de
chaque nervure de raidissement (37) de l'élément de
piédroit correspondant.

12. Ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications 10 et 11, caractérisé par le fait que
le remblai recouvrant partiellement l'ouvrage est
arrêté au niveau du voile de maintien (38), les
éléments de piédroit nervurés (65') restant visibles
de l'extérieur.

13. Ouvrage tubulaire selon l'une des
revendications 10 à 12, comportant au moins deux
sections (S1, S2) accolées de part et d'autre d'au
moins un piédroit central (63), chaque section
comprenant un élément supérieur (64) reposant, d'un
côté sur le piédroit central (63) et de l'autre sur un
piédroit latéral (65), caractérisé par le fait que, à
la sortie d'un terrain dont la surface est en biais
par rapport à la direction longitudinale de l'ouvrage,
l'une des sections (S'1) est prolongée par rapport à
l'autre (S'2) et est recouverte par un élément



25
supérieur (66) muni, du côté prenant appui sur le
piédroit central (63'), d'un voile rigide (38a)
s'étendant vers le haut pour le maintien d'un remblai
(51') jusqu'au niveau du piédroit central (63'), la
partie supérieure de ce dernier formant, du côté
amont, un appui (36) pour l'élément supérieur (66) et,
du côté aval, une face inclinée (39a) d'appui du voile
(38a) de maintien du remblai (51').

Description

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



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WO 00/17456 1 PCT/FR99/02231
L'invention appartient au domaine de la
construction et des travaux publics. Elle a pour objet
un ouvrage de passage souterrain, plus
particulièrement destiné à la circulation des
véhicules.
L'invention couvre également des éléments de
piédroit préfabriqués, spécialement adaptés ~ la
réalisation d'un tel ouvrage.
Une voie de circulation routière et, à plus
forte raison, ferroviaïre, doit avoir un profil en
long assez régulier, évitant les pentes trop
importantes. I1 n'est donc pas possible de suivre
constamment le profil du terrain, la plate-forme se
trouvant, dans certaines sections, soit au-dessus,
soit au-dessous du niveau du terrain naturel. D'autre
part, il est souhaitable, aux croisements, de faire
passer une voie au-dessous de l'autre au moyen d'un
passage souterrain.
Lorsque la différence de niveau entre la
surface de pose d'un passage souterrain et le terrain
naturel n'est pas trop ïmportante, il est avantageux
de réaliser une tranchée ouverte dont le fond est
placé au niveau voulu pour permettre la construction à
ciel ouvert de l'ouvrage quï est ensuite recouvert
d'un remblai pour rétablir 1e niveau du terrain
naturel.
L'inventeur a développé, depuis quelques
années, une technique particuliërement avantageuse de
construction d'ouvrages de ce type, qui est décrite
notamment dans le document EP-A-0.081.402 ou le
document US-A-4.836.714.
Dans cette technique, l'ouvrage est constitué
d'éléments de paroi préfabriqués disposës l'un à la
suite de l'autre sur une plate-forme ménagée dans le
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fond de la tranchée. Dans un mode de réalisation
décrit notamment dans le document EP-A-0.081.402, la
structure comprend, en section transversale â l'axe,
un élément supérieur formant voûte reposant sur deux
piédroits placés de part et d'autre d'un radier. De
préférence, les joints longitudinaux supérieurs entre
l'élément de voûte et les bords supérieurs des deux
piédroits sont constitués par des articulations qui
donnent à l'ouvrage une relative souplesse, en
particulier lors de la réalisation du remblai. En
outre, les éléments de piédroits présentent
avantageusement une partie supérieure incurvée qui se
raccorde tangentiellement à l'élément supérieur, de
façon à former une voûte continue.
Entre les bases des deux piédroits peut être
disposé un élément de radier, préfabriqué ou coulé en
place, qui se raccorde aux côtés internes des bases
des piédroits par des joints bétonnés formant une
liaison longitudinale rigide, l'ensemble formant ainsi
une base plane permettant de répartir la charge sur
une grande surface.
Dans certains cas, cependant, en particulier
lorsque la portée de l'ouvrage est très importante, le
radier peut être supprimé, chaque piédroit reposant
sur le sol par une base élargie dont les dimensions
sont calculées en fonction des charges à supporter et
de la capacité portante du sol. Une telle disposition
est décrite notamment dans le document US-A-4.836.?14.
Dans un mode de réalisation particulier,~il
est possible de construire des ouvrages de três
grandes dimensions, constitués de plusieurs sections
de passage adjacentes, par exemple pour la réalisation
d'une autoroute souterraine â plusieurs voies de
circulation. Dans le cas d'un ouvrage ayant deux
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sections de passage, celles-ci sont séparées par un
piédroit central sur lequel reposent deux éléments de
voflte qui, sur le côté extérieur, prennent appui
chacun sur un piédroit latéral.
Cette technique a connu un développement
important car elle permet de réaliser de façon
particulièrement rapide et économique des ouvrages de
très grande section.
En effet, l'ensemble de la structure porteuse
est constitué d'éléments préfabriqués qui peuvent être
réalisés économiquement et dans les meilleures
conditions de sécurité, dans une usine de
préfabrication spécialement équipée ou bien dans un
atelier forain installé à proximité de l'ouvrage
lorsque celui-ci est important. I1 est ainsi possible
de contr8ler rigoureusement les conditions de
fabrication et, en particulier, la composïtion du
béton et sa teneur en eau, le positionnement des
armatures et la qualité de surface après décoffrage.
On peut même, dans certains cas, utiliser des bétons é
haute performance.
De ce fait, par rapport â une construction
coffrée et bétonnée sur place, l'utilisation
d'éléments préfabriqués permet de réduire leur
épaisseur par rapport à leur portée et, par
conséquent, de les alléger. Même pour de grandes
portées, les éléments préfabriqués peuvent donc être
manipulés et mis en place par les engins de levage
dont on dispose habituellement sur un chantier.
Pour construire un tel ouvrage, après avoir
creusé une tranchée dont le fond est applani au niveau
voulu, on pose successivement, d'abord les éléments de
c8té qui sont prévus pour se tenir droits par eux
mêmes, puis les éléments supérieurs qui reposent, à
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WO 00/17456 4 PCT/FR99/02231
leurs extrémités, sur deux éléments de côté,
l'ensemble étant ensuite recouvert d'un remblai. Selon
l'une des caractéristiques de cette technique, ïe
remblai participe à la résistance de l'ensemble. En
effet, du fait que les éléments peuvent être
particulièrement minces et que l'on peut réaliser le
ferraillage avec une grande précision, les éléments
présentent une certaine flexibilitë et peuvent céder
légèrement lorsque l'ouvrage supporte le remblai et
les surcharges, ce qui réduit les efforts appliqués à
la clé, la structure prenant appui latéralement sur le
remblai.
I1 est particulièrement intéressant d'utiliser
une telle technique pour le contournement
d'agglomérations ou le passage d'une voie routière ou
ferroviaire en zone protégée, car l'ouvrage peut être
réalisé en tranchée ouverte sur une grande longueur,
même à proximité des habitations, puis être recouvert
par un remblai de façon à rétablir le niveau et
l'aspect naturel du terrain en assurant, en outre, une
isolation phonique quasi parfaite.
Cependant, il n'est pas toujours facile de
réaliser, de part et d'autre de l'ouvrage, un remblai
susceptible d'encaisser des efforts latéraux. C'est le
cas, en particulier, en zone urbanisée lorsque
l'ouvrage passe à proximité de constructions
existantes, par exemple, les fondations ou les caves
d'un immeuble, ou bien un égout. De plus, dans un
espace resserré, il peut être nécessaire de faire
passer des canalisations à proximité de l'ouvrage et
l'on peut donc être amené, pour entretien ou
remplacement, â réouvrir le remblai.
L'invention a pour but de remédier à de tels
inconvénients grâce à un nouveau mode de réalisation
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d'un tel ouvrage permettant d'éviter la réalisation
d'un remblai latéral capable de supporter des efforts
latéraux en particulier, en zone urbaine et dans les
cas où la voie de circulation se trouve, en tout ou
5 partie, au dessus du niveau du terrain naturel.
L'invention concerne donc la réalisation
d'ouvrages tubulaires constitués d'éléments de paroi
préfabriqués disposés l'un à la suite de l'autre sur
une plate-forme de façon à former une structure
résistante ayant au moins une section de passage
tubulaire centrée sur un axe longitudinal et reposant
sur la plate-forme par une base aplatie, la structure
comprenant, en section transversale ù l'axe, au moins
trois éléments, respectivement deux éléments de côté
formant des piédroits comportant chacun une paroi
sensiblement verticale ayant un bord supérieur et une
base à face inférieure plane reposant sur la plate-
forme, et au moins un élément supérieur à profil
incurvé reposant sur les bords supërieurs,
respectivement, des deux éléments de piédroit, le long
de deux joints longitudinaux et se raccordant
tangentiellement aux parties supérieures desdits
piédroits de façon à former une voûte continue pour la
transmission des charges sur les bases desdits
piédroits.
Conformément à l'invention, au moins certains
éléments de piédroit, placés sur le côté extérieur de
la structure, sont conformés de façon é présenter une
rigidité suffisante pour encaisser et transmettre. les
charges appliquées, sans appui latéral sur un remblai
recouvrant l'ouvrage.
Dans un mode de réalisation prêférentiel,
chaque élément de piédroit est muni d'au moins une
nerwre de raidissement s'étendant sur au moins une
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face de sa paroi latérale et susceptible de s'opposer
à une déformation de celle-ci sous l'effet des charges
appliquées par l'élément supérieur.
Par ailleurs, chaque élément supérieur peut
avantageusement être muni, le long d'au moins un côté
latéral placé sur l'extérieur de la structure, d'un
voile rigide s'étendant vers le haut pour le maintien
stable d'une épaisseur minimale de remblai au-dessus
de l'élément supérieur.
L'inventïon couvre également les éléments de
paroi préfabriqués ainsi réalisés.
L'invention constitue donc une extension de la
technique connue de réalisation d'ouvrages tubulaires
qui présente de nombreux avantages et permet de
s'adapter à des situations particulières.
En effet, il était admis, jusqu'â présent, que
la construction de passages souterrains était
nécessaire seulement dans le cas où, précisément, la
plate-forme de circulation se trouve au-dessous du
niveau du terrain naturel. Lorsque, au contraire, le
terrain descend au-dessous du niveau de la plate-
forme, on doit construire celle-ci sur un remblai ou
un viaduc pour rétablir le niveau souhaité. I1 se pose
alors, dans les zones urbaines, le problème du bruit
causé par la circulation des véhicules et de la gêne
apportée à l'environnement et il faut souvent réaliser
des murs antibruit qui sont coflteux, peu esthétiques
et parfois inefficaces.
L'invention remédie également à de tels
inconvénients en permettant d'assurer dans les
meilleures conditions, la protection de
l'environnement sur toute la longueur de ïa voie de
circulation.
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En effet, grâce aux dispositions selon
l'invention, l'ouvrage peut être réalisé, au moins en
partie au-dessus du niveau du terrain naturel. Celui-
ci est d'abord recouvert d'un premier remblai ayant
une partie supérieure en forme de plate-forme pour
constituer la surface de pose et, après la pose des
éléments, l'ensemble de la structure et du premier
remblai qui la supporte est recouvert d'un second
remblai qui se raccorde au terrain naturel de part et
l0 d'autre de la structure de façon à former une colline
artificielle, la base aplatie de la structure ayant
une largeur déterminée en fonction de la capacité
portante du premier remblai de façon à transmettre â
celui-ci les charges appliquées sans risque de
tassement excessif.
D'autres dispositions avantageuses de
l'invention font l'objet des revendications et
ressortiront de la description qui va suivre de
certains modes de réalisation particuliers, donnés à
titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les
dessins annexés, sur lesquels
La figure 1 est une vue schématique, en coupe
longitudinale, de l'ensemble d'un ouvrage réalisé
selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale
selon la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe transversale
selon la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est une vue d'ensemble
schématique, en perspective.
La figure 5 est une vue de détail de la base
d'un piédroit.
La figure 6 montre, en coupe transversale la
réalisation d'un ouvrage à deux sections accolées.
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La figure 7 montre un mode de réalisation
particulier d'un tel ouvrage.
Les figures 8 et 9 montrent, respectivement en
vue de côté et en vue de dessus, la sortie d'un
5 ouvrage traversant en biais un talus.
Sur la figure 1, on a représenté
schématiquement, en coupe longitudinale, une partie
d'une voie de circulation réalisée selon l'invention
sur un terrain relativement accidenté dont le profil
10 en long est indiqué par la ligne 10 qui correspond
donc à la coupe du terrain naturel 1 par un plan
vertical P passant par l'axe longitudinal de la voie
de circulation. Celle-ci est ménagée sur une plate-
forme A qui comprend une partie 11 se trouvant au-
15 dessous du niveau du terrain naturel et une partie 12
se trouvant au-dessus de celui-ci.
Par conséquent, la partie 11 de la plate-forme
A est ménagée en déblai sur le fond d'une tranchée B
alors que la partie 12 est ménagêe sur 1e sommet d'un
20 remblai C.
Dans la partie 11 en déblai, la plate-forme A
constituant la voie de circulation est recouverte, de
façon classique, d'un ouvrage tubulaire D constituant
un passage souterrain qui est d'abord réalisé â ciel
25 ouvert, puis enterré sous un remblai E pour rétablir
le niveau 14 du terrain naturel.
Une telle disposition est particulièrement
avantageuse pour 1e contournement de zones urbanisées
car elle permet d'assurer une parfaite isolation
30 phonique et de rétablir l'envïronnement, le remblai E
pouvant être planté.
Dans un mode de réalisation décrit dans le
brevet EP-0.081.402, la paroi tubulaire D est
constituée de tronçons successifs placés bout â bout
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et comprenant chacun, en section transversale, au
moins trois éléments, respectîvement un élément
supérieur incurvé 21 reposant sur deux piédroits
latéraux 22, 22' munis chacun d'une base plane leur
permettant d'être posés en se tenant droits sur le
sol. Les côtés internes des bases des deux piédroits
peuvent être reliés, par des joints longitudinaux
bétonnés, à un quatrième élément formant un radier. De
la sorte, l'ensemble de la charge appliquée sur la
l0 paroi tubulaire est transmise â une base de très
grande surface.
Cependant, il est possible également de
supprimer le radier. Comme on l'a représenté sur la
figure 2, chaque piédroit latéral 22, 22' comprend
alors une base élargie 23 ayant deux ailes,
respectivement interne et externe, qui donnent à
l'élément une surface d'assise suffisante, et une
paroi latérale 24 ayant une partie supérieure 25,
incurvée vers l'intérieur, qui se raccorde
tangentiellement à l'élément supérieur 21 de façon que
l'ensemble forme, en section transversale, une voûte
sensiblement demi-circulaire centrée sur un axe
longitudinal 0.
De plus, les joints longitudinaux 26 entre
l'élément supérieur 21 et les bords supérieurs des
deux piédroits latéraux 22, 22' sont constitués par
des articulations centrées sur des plans P1, P'l, dans
lesquels sont placés les centres de courbure de
l'élément supérieur 21 et des parties supérieures 25
des piëdroits 22, 22'. De préférence, ces plans de
joint sont inclinés à 45° par rapport â la verticale.
Dans cette disposition connue, les charges
appliquées sur l'élément supérieur 21 sont transmises
tangentiellement aux deux piédroits latéraux 22, 22'.
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Ces derniers prennent appui sur le sol par leur base
23 mais, en raison de la souplesse de la structure et
de l'utilisation des joints articulés 26, l'élément
supérieur 21 a tendance â fléchir légèrement en
5 écartant les piédroits latéraux 22, 22' qui
fléchissent également et prennent appui latéralement
sur le remblai E. Celui-ci doit donc être réalisé de
façon particulière pour participer à la résistance de
l'ensemble de la structure en encaissant les poussées
10 latérales appliquées par les deux piédroits 22, 22'.
Comme on l'a indiqué, il n'est pas possible,
dans certains cas, de prendre appui latéralement sur
les terrains environnants.
Selon l'invention, les piédroits latéraux qui
15 doivent alors résister par eux-mêmes aux charges
appliquées par l'élément supérieur sont formés de
façon à être assez rigides pour ne pas fléchir sous la
charge. A cet effet, comme le montre la figure 3,
chaque élément de piédroit 32 est muni d'une nervure
20 de raidissement 37 placée sur le côté extérieur de la
paroi 34 et s'étendant entre la base 33 et le joint
supérieur 36. Le piédroit 32 aïnsi rigidifié peut donc
transmettre les charges suivant une direction
sensiblement verticale, sans appui latéral sur le
25 remblai 5.
Un tel mode de réalisation des piédroits
latéraux est particulièrement avantageux dans le cas
représenté sur la figure 1, d'un terrain naturel
relativement accidenté.
30 Habituellement, en effet, lorsque le niveau de
la plate-forme 11 rejoint le niveau naturel du terrain
1, au point 13 du profil en long 10, la structure
vofitée 2 recouverte d'un remblai est arrêtée et la
suite de la voie de circulation A est réalisée à ciel
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ouvert sur la partïe supérïeure d'un talus C ou bien,
même, sur un viaduc. I1 en résulte une gêne pour
l'environnement et, dans les zones urbanisées, on est
souvent obligé de construire des murs antibruit le
long des deux côtés de la plate-forme A. Une telle
réalisation est onéreuse et peu esthétique.
Selon l'invention; au lieu d'être arrêtée à la
sortie de la tranchée B, la structure tubulaire 2 est
prolongée par une structure de même nature 3 qui est
représentée sur la figure 3, celle-ci étant une coupe
transversale, selon la ligne III-III de la figure 1.
A cet effet, on construit, dans le
prolongement de la partie 11 de la plate-forme A, un
premier remblai 4 dont la partie supérieure 41 est
arasée de façon à former une plate-forme 12 sur
laquelle est posée la structure tubulaire 3.
Sur la figure 4, qui est une vue en
perspective de l'ensemble, on a reprësenté, pour
simplifier, un seul tronçon de la structure tubulaire
3 qui comprend, en section transversale à l'axe O, au
moins troïs éléments, respectivement un élément
supérieur incurvé 31 xeposant sur deux piédroits
latéraux 32, 32' le long de joints longitudinaux 36.
Ces éléments de parois préfabriqués ont, de
préférence, exactement le même profil que les éléments
21, 22, 22' de la structure 2 et se placent donc dans
le prolongement de ceux-ci. Les joints longïtudinaux
sont donc placês dans l'alignement des joints
longitudinaux 26 de la structure 2 et constituent, de
30 même, des articulations donnant â la structure une
relative souplesse.
De plus, chaque piédroit 32 est muni d'une
base 33 prenant appui sur la plate-forme 12.
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Après la pose des éléments constituant la
structure 3, dans le prolongement de la structure 2,
l'ensemble est recouvert d'un second remblai 5 dont la
surface 50 se raccorde progressivement au terrain
naturel 1 et à la surface 14 du remblai E, de façon à
réaliser une colline artificielle qui peut
avantageusement être plantée pour rétablir un
environnement esthétique.
I1 est clair que, de la sorte, on réalise une
isolation phonique quasi parfaite, même dans les
parties où la plate-forme A est à un niveau supérieur
au terrain naturel.
En outre, la circulation sur la plate-forme A
ainsi recouverte n'est plus visible des constructions
voisines F.
ces avantages essentiels peuvent compenser,
dans les zones urbanisées, le supplément de prix dû à
la réalisation de la structure 3 et du second remblai
5.
Comme pour la structure 2, chaque piédroit
latéral 32, 32' comprend, de préférence, une base
élargie 33 et une paroi latérale incurvée 34 qui se
raccorde tangentiellement à l'élément supérieur 31.
Les éléments supérieurs 31 et les piédroits 32 ont le
même profil que les éléments analogues 21, 22 de la
structure 2 et peuvent donc être coulés sur les mêmes
moules, ceux-ci étant légèrement modifiés pour
réaliser les nervures de raidissement 37.
La largeur de la base 33 de chaque piédroit 32
doit être déterminée en tenant compte de la capacité
portante du premier remblai 4 qui risque d'être
inférieure à celle de la plate-forme 11 ménagée dans
le fond de la tranchée B, c'est à dire sur le terrain
naturel.
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Cependant, comme on l'a indiqué plus haut, les
éléments préfabriqués de ce type, même pour une grande
portée, peuvent être réalisés en un site éloigné du
chantier et transportés par la route, chaque élément
pouvant être placé en long sur une remorque.
Pour de grandes dimensions, il est donc
intéressant de calculer les éléments de façon à les
alléger au maximum et, dans la mesure ou l'on ajoute â
un piédroit une nervure de raidissement, il peut être
préférable de réduire la largeur de la semelle en
prévoyant une possïbilité d'êlargissement de celle-ci,
après la pose, pour lui donner la surface d'assise
nécessaire.
A cet effet, comme le montre la figure 5, on
peut prévoir, lors de la fabrication des éléments de
pïédroits, de laisser dépasser, sur les deux c8tés,
respectivement externe 33a et interne 33b, de la base
33, des armatures en attente 42a, 42b. Ainsi, le poids
de l'élément de piëdroit peut être réduit de façon â
rester compatible avec les capacités de transport.
Après la pose des éléments, il est possible, à l'aide
de coffrages appropriés, de couler des prolongements
44a, 44b sur chaque c8tê de la base 33 de façon à
élargir celle-ci pour diminuer les charges appliquées
sur le remblai 4. En réduisant ainsi la largeur de la
semelle 33, on peut compenser l'augmentation de poids
due à la nervure 37. Par ailleurs, des armatures
longitudinales 45 recouvrant plusieurs éléments de
piédroit successifs peuvent être enfilés dans les
armatures en attente 42 de façon â réaliser une poutre
longitudinale de liaison entre les éléments, leur
permettant de mieux résister aux tassements
différentiels.
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Pour augmenter encore la surface d'assise 30,
on peut aussi couler, entre les côtés internes des
base 33, 33' des deux éléments de piédroit 32, 32',un
radier 43 muni du ferraillage nécessaire et dans
lequel sont noyées les armatures en attente 42b.
Pour simplifier 1a figure 3, on a représenté
un ouvrage réalisé sur un terrain naturel 1
sensiblement horizontal en section transversale. En
pratique, cependant, la ligne de pente du terrain,
suivant une direction orthogonale à l'axe longitudinal
de l'ouvrage, peut être plus ou moins inclinée par
rapport à l'horizontale, entre un versant amont 16 et
un versant aval 15. Comme on l'a représenté, â titre
d'exemple, sur la figure 6, il en résulte que, dans la
zone ou la plate-forme il passe au dessus du niveau du
terrain naturel 1, le côté de l'ouvrage tourné du côté
aval doit être posé sur un remblai 61, alors que le
côté tourné vers l'amont repose sur le fond d'une
tranchée 62 réalisée en déblai.
La structure selon l'invention est
particulièrement adaptée à une telle situation. En
effet, comme indiqué plus haut, l'utilisation de
piédroits préfabriqués prenant appui sur une semelle
de grande largeur et sur lesquels repose l'ëlément
supérieur par l'intermédiaire d'une articulation
longitudinale permet de résister particulièrement bien
aux tassements différentiels qui peuvent résulter d'un
tel appui dissymétrique.
Sur la figure 6, on a représenté, â titre
d'exemple, une structure â deux arches du type décrit
dans le document EP-A-0.202.256, qui est
particulièrement adaptée â la réalisation d'autoroutes
et comprend au moins deux voies de circulation S1, S2
de part et d'autre d'un piédroit central 63 sur lequel
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reposent deux éléments supérieurs, respectivement 64,
64', qui prennent appui vers l'extérieur, chacun sur
un piédroit latéral, respectivement 65 du côté amont
et 65' du côté aval.
Le remblai 5 qui recouvre l'ensemble de
l'ouvrage et se raccorde au terraïn naturel de la
façon indiquée sur la figure 6, est dissymétrique,
mais ceci n'affecte pas~la stabilité de l'ouvrage, les
charges étant transmises verticalement par les
1o piédroits 65, 65', rendus rigides par les nervures 37.
Les figures 3 et 6 montrent un autre
perfectionnement de l'invention. En effet, le second
remblai 5 qui est ménagé par dessus le premier remblai
4, peut être soumis à des glissements et c'est
pourquoi il est avantageux, comme indiqué sur la
figure 3, de prévoir sur le côté latéral de chaque
élément supérieur 31, un voile en béton 38 qui s'étend
vers ie haut de façon à retenir la partie supérieure
51 du remblai recouvrant l'ouvrage. Ainsi, celui-ci
2o est toujours recouvert d'une sorte de calotte en terre
dont le poids augmente la stabilité de l'ensemble et
qui ne risque pas de s'effondrer si la partie aval 52
du remblai 5 à tendance à glisser.
De préférence, le voile de retenue 38 est
perpendiculaire au côté latéral de l'élément de paroi
31 et, par conséquent, parallèle au glas de joint P1.
Dans le cas d'un ouvrage â section unique
représenté sur la figure 3, l'élément supérieur 31
peut être muni de deux voilas 38, 38' ménagés~sur
chacun de ses côtés. En revanche, dans le cas d'une
structure à deux sections, chaque élément supérïeur
64, 64' est muni d'un voile de retenue 38 uniquement
sur son côté externe reposant sur un piédroit latéral
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65, 65', les côtés internes des deux éléments 64, 64'
reposant symétriquement sur le piédroit central 63.
I1 est à noter que les éléments préfabriqués
qui viennent d'être décrits présentent de nombreux
avantages qui justifient leur application à des
situations variées.
Par exemple, gràce à l'utilisation de
piédroits renforcés tels que décrits précédemment, le
remblai ne doit plus être réalisé d'une façon
particulière et peut donc être réouvert en cas de
besoin. De ce fait, on peut y faire passer des
conduites 67 qui peuvent être posées même après la
réalisation de l'ouvrage.
Cet avantage est particulièrement intéressant
en site urbain car il permet de libérer un espace de
chaque côté de l'ouvrage. De tels piédroits peuvent
donc avantageusement être utilisés, même pour une
structure réalisée, de façon classique, sur le fond
d'une tranchée.
Cependant, dans le cas représenté sur la
figure 6 d'un ouvrage réalisé sur un terrain
dissymétrique, la partie du remblai comprise entre le
piédroit amont 65 et 1e versant 16 peut être réalisée
de façon à encaisser les poussées latérales. Le
piédroit 65 aurait donc pu être réalisé sans nervure,
comme un piédroit 22 de la structure 2.
La figure 7 montre un autre exemple de
réalisation d'un ouvrage à deux voies de circulation
dans le cas d'une sortie en biais dans un terràin
naturel incliné. I1 peut alors être intéressant
d'arrêter d'abord la section S'2 de l'ouvrage se
trouvant du c6té aval et de prolonger pendant un
certain temps la section S'1 se trouvant du c&té amont
et qui est seule recouverte d'un talus 51'. Celui-ci
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est avantageusement arrêté par un voile incliné 38a
ménagé sur le côté tourné vers la pente de l'élément
supérieur 66 qui repose sur le piédroit central 63'.
Ce dernier peut être constitué d'un mur plein ou d'une
rangée de piliers surmontés d'une longrine et
comportant, du côté amont, un seul organe d'appui 36
pour l'élément supérieur 66 recouvrant la section S'1.
Du côté aval, la partie supérieure de l'élément
central 63' constitue avantageusement une face
inclinée 39a d'appui du voile de retenue 38a.
De même, la nervure 3? de chaque élément de
piédroit 65' fermant vers l'extérieur la section S'2
peut être munie, à son extrémité supérieure, d'une
face inclinée 39 ayant la même orientation que le
voile 38' associé à l'êlément supérieur 64' de façon â
constituer une face d'appui dudit voile 38'.
I1 est à noter que le talus 51 peut être
arrêté au niveau du voile 38' , la partie basse 52 du
remblai 5 étant supprimée.
L'ouvrage est alors recouvert d'une simple
calotte de terre et les piédroits nervurés 65' restent
visibles de l'extérieur en assurant par eux-mêmes la
protection phonique. On obtient ainsi un effet
esthétique intéressant.
Par ailleurs, même dans le cas d'un ouvrage
réalisë en tranchée et entièrement recouvert d'un
remblai, il peut être intéressant de prévoir des
piédroits nervurés au débouché de l'ouvrage, en
particulier lorsque celui-ci est ménagé en biais~par
rapport au remblai qui le recouvre.
A titre d'exemple, on a représenté sur les
figures 8 et 9 la sortie d'un tel ouvrage traversant
un remblai E sur lequel est ménagée une voie de
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circulation 14 dont la direction longitudinale fait un
angle non droit avec l'axe 70 de l'ouvrage 7.
En section courante, l'ouvrage est constitué,
comme la structure 2 de la figure 2, de tronçons
5 successifs comprenant chacun un élément supérieur 21
reposant sur deux piédroits latéraux 22, 22' qui
peuvent prendre un appui latéral sur le remblai E
recouvrant l'ouvrage. Cependant, le remblai E, qui a
été enlevé sur la figure 9, est limité par un talus
10 incliné E' dont le bord, le long de la structure est
indiqué en trait mixte. Habituellement, à la sortie 7
de l'ouvrage, les piédroits latéraux 72, 72' du
dernier tronçon 71 sont prolongés par des murets
préfabriqués 73, 74 ayant la même inclinaison que le
15 talus, pour le maintien des terres.
On voit que, en particulier du côté le plus
rapproché du bas du talus, le piédroit 72a ne peut pas
prendre appui sur le remblai dont la hauteur est
insuffisante. Dans ce cas, pour encaisser les poussées
20 latérales appliquées par l'élément supérieur 71, les
deux éléments de côté doivent parfois être reliés à
leur base par une poutre de liaison s'étendant entre
les deux semelles 73, 73'. Ceci peut présenter des
inconvénients, par exemple pour la réalisation d'une
25 route passant à l'intérieur de l'ouvrage et ces
inconvénients peuvent être évités en utilisant, aux
deux extrémités où la hauteur de terre est
insuffisante, des piédroits nervurés du type décrit
précédemment et qui encaissent par eux-même les
30 charges appliquées sans avoir besoin de prendre un
appui latéral sur le remblai.
Comme on l'a représenté sur la figure 9, les
piédroits adjacents 72a, 72b des deux derniers
tronçons sont alors munis de nervures 37 alors que, de
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WO 00/17456 19 PCT/FR99/02231
l'autre c8té, seul le piédroit extrême 72'a est
nervuré, le piédroit 72'b de l'avant dernier tronçon
prenant appui sur un talus de hauteur suffisante pour
encaisser la poussée et étant, par conséquent,
identique au piédroit courant 22'.
il apparaft donc que les éléments préfabriqués
qui viennent d'être décrits peuvent être utilisés de
diverses façons. De plus, l'invention ne se limite
évidemment pas aux détails des modes de réalisation
qui viennent d'être décrits à titre d'exemple,
d'autres variantes, d'autres perfectionnements et
d'autres utilisations pouvant être imaginés sans
s'écarter du cadre de protection défini par les
revendications.
En particulier, il est avantageux d'utiliser,
pour la réalisation de l'ouvrage, des éléments de
paroi à semelle élargie mais il peut être préférable
de relier les bases des deux piédroits, par un radier
bétonné permettant de répartir la charge sur une base
unique ayant une trés grande surface d'assise.
D'autre part, comme on l'a indiqué plus haut,
dans les modes de réalisation décrits dans les brevets
précédents, les piédroits étaient dimensionnés et
ferraillés de façon à présenter une certaine
flexibilité en s'appuyant latéralement sur le remblai.
Dans l'invention , en revanche, la totalité de la
charge appliquée est transmise par le piédroit sur sa
semelle et il en résulte, pour une même section de
passage, une augmentation des contraintes de
compression appliquées sur le béton. De ce fait, pour
ne pas être obligé d'augmenter l'épaisseur de la paroi
latérale et, par conséquent le poids des piédroits, il
peut être intéressant de réaliser les éléments en un
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WO 00/17456 2 O PCT/FR99/02231
béton ~ haute performance ayant une résistance à la
compression sensiblement accrue.
Les signes de référence insérés après les
caractéristiques techniques mentionnées dans les
5 revendications, ont pour seul but de faciliter la
compréhension de ces dernières et n'en limitent
aucunement la portée.
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Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Representative Drawing 2002-04-05 1 23
Description 2001-03-22 20 1,014
Abstract 2001-03-22 2 117
Claims 2001-03-22 5 227
Drawings 2001-03-22 4 182
Cover Page 2002-04-24 1 56
Fees 2001-08-24 1 27
Correspondence 2001-05-29 1 27
Assignment 2001-11-08 3 60
Correspondence 2001-12-17 1 23
PCT 2001-03-22 6 279
Correspondence 2002-06-05 1 19
Correspondence 2002-02-27 1 40
Assignment 2002-05-01 1 23
Correspondence 2002-06-18 2 3
Correspondence 2002-07-05 1 26
Fees 2002-02-27 1 38
Fees 2002-08-20 1 34