Pont
Les ponts routiers et de chemin de fer de grande por
tée comprenant une ou plusieurs poutres métalliques longitudinales portant le tablier, sont connus depuis longtemps. Certains de ces ponts ne comprennent qu'une seule poutre médiane dont la section par un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal est importante et constitue un profil fermé. D'autres comprennent plusieurs poutres longitudinales dont la section esé ouverte, en forme de T,
de double T, de U, de V et de diverses combinaisons.
Par ailleurs, certains des ponts mentionnés ci-dessus
comprenant une ou plusieurs poutres longitudinales sont
équipés d'entretoises de liaison reliant la ou les poutres
longitudinales au tablier du pont eblou à une autre pou
tre longitudinale, constituant ainsi un ou plusieurs contre
ventements augmentant la rigidité du pont
La présente invention concerne un pont comprenant
au moins deux poutres longitudinales placées l'une à
côté de l'autre, ces poutres reposant chacune sur au
moins deux supports disposés dans le sens de la lon
gueur et séparés l'un de l'autre par une distance égale
ou supérieure à 20 m, ces poutres portant le tablier de
la chaussée, respectivement de la voie ferrée, tablier les
reliant entre elles,
caractérisé en ce que chaque poutre
est constituée par un caisson métallique dont la section par un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre constitue un profil fermé.
L'avantage de cette construction réside dans le fait
que le profil de la section de la poutre par un plan per
pendiculaire à l'axe longitudinal étant fermé, la résistance à la torsion de cette poutre autour d'un axe longitudinal est nettement augmentée. Cette poutre est stable, l'exécution et le montage sur place sont nettement faci
lités. Ces avantages compensent largement le supplément
de prix résultant de la fermeture de la section, et ceci
d'autant plus lorsque l'on peut ainsi éviter un ou plusieurs contreventements latéraux.
La présente invention concerne encore un procédé de construction d'un tel pont dont au moins une poutre longitudinale porte au moins une surface permettant le roulement d'un chariot, respectivement le glissement d'une luge, déplaçable longitudinalement, caractérisé en ce que le chariot, respectivement la luge déplaçable longitudinalement, est utilisé pour l'exécution d'au moins une par Qe du tablier du pont, le déplacement longitudinal du chariot, respectivement de la luge, permettant l'exécution successive de plusieurs tranches du tablier.
L'avantage de ce procédé réside dans la possibilité du déplacement du chariot pratiquement sur toute la longueur du pont, chariot porté par les poutres longitudinales. Cette possibilité existe grâce à l'absence de tout contreventement de liaison d'abord entre une poutre et le tablier et ensuite entre deux poutres. Cette possibilité est précieuse du fait que ce chariot peut porter l'aire sur laquelle travaillent les ouvriers chargés du montage du pont, respectivement du tablier, ou être utilisé pour la mise en place d'éléments préfabriqués de celui-ci.
Dans d'autres cas, il peut porter un coffrage ou seulement une partie du coffrage nécessaire au bétonnage du tablier. I1 en résulte une grande simplification du travail d'exécution du tablier, simplification qui a pour conséquence une amélioration de la sécurité, de la qualité du travail et enfin de sa rapidité. L'avantage final consistant principalement en une baisse sensible du prix d'exécution.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du pont faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe transversale d'un pont route porté par deux poutres longitudinales de section rectangulaire.
La fig. 2 est une coupe transversale d'un pont comprenant trois poutres longitudinales de section trapézoïdale.
La fig. 3 est une coupe transversale d'un pont comportant quatre poutres longitudinales constituées par des cylindres.
La fig. 4 représente en perspective un dessin schématique illustrant le chariot de coffrage, respectivement de travail.
La fig. 5 est une coupe transversale du pont comportant deux poutres longitudinales rectangulaires et représentant un chariot pour l'exécution de la zone du tablier situé entre les poutres et un autre chariot pour l'exécution de la zone du tablier situé à l'extrémité des poutres.
La fig. 6 représente une autre exécution comprenant un tablier assemblé sur place.
La fig. 7 est une vue longitudinale d'un pont porté par deux supports d'extrémité et deux piles centrales.
Les diverses formes d'exécution d'un pont selon l'invention comprennent les pièces principales suivantes:
10 tablier de pont dont la section transversale est
d'une seule pièce portée par deux poutres longitu
dinales;
11 tablier de pont porté par 3 poutres longitudinales;
12 tablier de pont porté par 4 poutres longitudinales;
13 tablier partiel correspondant à la piste amont;
14 tablier partiel correspondant à la piste médiane;
15 tablier partiel correspondant à la piste aval;
16 pile médiane disposée transversalement et sup
portant directement les diverses poutres longitudi
nales du pont;
17 pile partielle latérale amont;
18 pile partielle latérale aval;
19 poutre transversale de liaison des piles partielles
supportant les poutres longitudinales;
20 pile latérale amont supportant les poutres longitu
dinales amont;
;
21 pile latérale aval supportant les poutres longitudi
nales aval;
22 pile médiane supportant en encorbellement les
poutres longitudinales du pont;
23 pile latérale cylindrique amont;
24 pile latérale cylindrique aval;
25 une des piles selon rep. 16 à 24 vue longitudina
lement;
26 une autre des piles selon rep. 16 à 24 vue longitu
dinalement;
27 appui d'une extrémité des poutres longitudinales;
28 appui de l'autre extrémité des poutres longitudi
nales;
29 encorbellement;
30 poutre longitudinale amont de section rectangu
laire simple;
31 poutre longitudinale aval de section rectangulaire
simple;
32 poutre longitudinale de section trapézoïdale ner
vurée longituinalement en U;
33 poutre longitudinale de section trapézoïdale ner
vurée longitudinalement en équerre;
34 poutre longitudinale nervurée transversalement;
35 poutre longitudinale de section cylindrique;
;
36 poutre longitudinale de section rectangulaire avec
nervures longitudinales et transversales de section
en double T;
37 poutre longitudinale de section rectangulaire avec
raidissement en K;
38 poutre longitudinale de section rectangulaire avec
raidissement en diagonale;
40 surface inférieure de la poutre longitudinale por
tanb un chariot intérieur;
41 surface inférieure portant un chariot extérieur;
42 surface médiane portant un chariot intérieur;
50 galet porteur dont l'action est verticale;
51 galet porteur à action horizontale;
52 cale de glissement;
53 chariot médian;
54 chariot extérieur amont;
55 chariot extérieur aval;
56 chariot enveloppant le tablier;
60 nervure longitudinale de section trapézoïdale;
61 nervure longitudinale de section en équerre;
62 nervure de section en I constituant un cadre;
;
63 nervure longitudinale de section en double T;
64 nervure constituant un cadre de section en dou
ble T;
70 raidisseur disposé en K;
71 raidisseur diagonal;
80 champignon de liaison;
81 ouverture.
Le tablier du pont peut être constitué par différentes matières, par exemple en acier, en béton armé, en construction mixte. I1 peut, en outre, être exécuté de différentes manières, par exemple sur place par bétonnage, soudage ou encore en atelier, ou sur une rive, puis transporté. assemblé et monté. Enfin, le tablier peut être préfabriqué par tranches transversales dans un atelier spécialisé situé au voisinage d'une des extrémités du pont et transporté le long de celui-ci pour être mis en place à l'endroit voulu. Les diverses tranches transversales de tablier sont après mise en place liées fortement aux poutres longitudinales, par exemple par l'intermédiaire de champignons 80 soudés à celles-ci et bétonnés dans le tablier. Ces diverses tranches consécutives peuvent en outre être reliées entre elles de manière à coopérer à la résistance du pont.
Bien entendu, le tablier porte la piste de roulement des véhicules automobiles, respectivement le ballast et l'infrastructure d'une voie ferrée. Les tabliers resp. 10, 11, 12 des diverses figures sont exécutés en une seule pièce et sont portés respectivement par 2, 3 ou 4 poutres longitudinales.
Le tablier selon la fig. 6 est constitué par 3 tabliers partiels 13, 14, 15, fabriqués et mis en place séparément.
Après coup, ils peuvent être, suivant le cas, reliés les uns aux autres pour constituer un tablier monobloc. Cette solution est utilisée dans le cas de ponts de très grande largeur.
Les piles repères 16 à 28 représentent les divers éléments supportant le pont. De nombreuses formes d'exécution sont possibles.
La fig. 7 montre une vue longitudinale d'un pont porté à ses deux extrémités par des appuis d'extrémité 27 et 28 et soutenu par des piles intermédiaires rep. 25 et 26 qui correspondent à l'une ou l'autre forme d'exécution des piles rep. 16 à 24 des fig. 1, 2, 3, 5 et 6 qui sont des vues transversales. La forme et la disposition des piles peuvent varier sensiblement suivant les dimensions du pont. L'exécution selon la fig. 1 montre une pile 16 unique transversale portant les deux poutres longitudinales appuyant directement sur la pile.
L'exécution selon la fig. 5 est semblable, la dimension de la pile 22 est cependant réduite, les poutres longi- - tudinales rectangulaires étant portées par l'intermédiaire d'un encorbellement 29.
La fig. 2 montre une autre forme d'exécution d'un pont à 3 poutres longitudinales dont la largeur est impor tante. Dans ce cas, ce pont est porté par deux piles 17 et 18 disposées latéralement et reliées entre elles par une poutre transversale. C'est sur cette poutre que reposent les poutres longitudinales du pont. Cette solution a l'avantage d'alléger les piles.
La fig. 3 représente une autre forme d'exécution où la travée du pont est portée par 4 poutres longitudinales, celles-ci étant supportées deux par deux par une pile 20, respectivement 21.
Enfin, d'autres formes d'exécution de ces piles peuvent être retenues suivant le cas. Notamment la section des piles 23 et 24 peut être cylindrique, comme représenté à la fig. 6.
Les divers éléments constituant le pont, piles et supports d'extrémité, doivent, bien entendu, supporter les charges du pont, c'est-à-dire son poids propre et les charges roulant sur lui. Des précautions doivent être prises pour absorber les charges transversales et éviter des déplacements intempestifs longitudinaux et transversaux.
Les dimensions, longueur et épaisseur, des piles supports sont choisies de manière à supporter les charges maximum auxquelles elles peuvent être soumises. La forme de la section par contre, soit le rapport entre l'épaisseur et la largeur, est choisie en tenant compte de la hauteur de la pile. Il arrive que celle-ci a besoin d'une grande rigidité transversale et d'une faible rigidité longitudinale afin qu'elle ne s'oppose que faiblement à une dilatation longitudinale du tablier due, par exemple, à des variations de température.
L'exécution des poutres longitudinales peut varier sensiblement dans la forme, les dimensions. La fig. 1 montre une exécution simple où les poutres longitudinales sont rectangulaires.
Dans une autre forme d'exécution, la section de la poutre est trapézoïdale, c'est le cas des poutres représentées à la fig. 2, repères 32, 33, 34, ces trois exécutions se distinguent l'une de l'autre par la présence de différentes nervures de raidissement. Dans la première forme d'exécution 32, ces nervures ont un profil trapézoïdal.
Dans la poutre 33, le profil est en équerre et dans la poutre 34, la nervure est disposée transversalement, tandis qu'elle est longitudinale dans le cas des poutres 32 et 33. I1 est évident que la nervure transversale de la poutre 34 peut être combinée avec une des formes d'exécution selon 32 et 33. La rigidité de chaque poutre est augmentée par l'adjonction de nervures longitudinales et transversales.
L'exécution des poutres 35 selon la fig. 3 est particulière, en effet elle comporte 4 poutres cylindriques sans nervure. L'avantage de cette exécution réside dans le fait que la fabrication des cylindres est facile et ne nécessite qu'une seule soudure longitudinale. Cette forme d'exécution est donc particulièrement économique au point de vue de la fabrication. Elle ne convient cependant pas pour l'exécution de ponts dont la portée entre piles est très grande.
La fig. 4 montre plus en détail une autre forme d'exécution d'une poutre longitudinale rectangulaire particulière par le fait qu'une des tôles est prolongée hors du rectangle, de manière à constituer des surfaces auxiliaires 40 qui seront utilisées par la suite comme surface de roulement, respectivement de glissement facilitant le déplacement d'un chariot de montage (53). La poutre longitudinale 36 est nervurée transversalement et longitudinalement par des fers en double T.
Les poutres longitudinales 37 de la fig. 5 sont portées en encorbellement par la pile. Elles sont donc fixées latéralement contre celle-ci. Ces poutres sont munies de raidisseurs 70 disposés en K à l'intérieur de chaque poutre. La fonction de ces raidisseurs est d'imposer le maintien de la forme de la section de la poutre même en cas de déformations, flexion, torsion, etc.
Enfin, la fig. 6 représente des poutres 38 de section rectangulaire portées par des piles cylindriques 23, 24.
Ces poutres comprennent des raidisseurs 71 disposés en diagonale.
Toutes les poutres représentées sur le dessin sont des poutres métalliques, leur section dont la forme peut différer sensiblement d'un cas à l'autre, est toujours fermée sur elle-même. Compte tenu de l'épaisseur, elle est choisie de manière à lui donner la solidité nécessaire, lui permettant de supporter les charges prévues. L'avantage de cette disposition réside dans le fait que l'augmentation de rigidité due à la fermeture du profil rend toute attache, liaison reliant les poutres au tablier ou entre elles par l'intermédiaire d'un contreventement extérieur au profil de chaque poutre superflue.
Cette disposition constructive donne aux poutres prises isolément, une résistance suffisante, ce qui permet de les exécuter sur un terrain situé à proximité d'une des extrémités de pont, puis de les lancer par rippage longitudinal de la rive sur une pile, puis d'une pile sur l'autre, jusqu'à ce qu'elles occupent leur place définitive.
En outre, l'absence de contreventement extérieur aux poutres fait qu'il est possible d'utiliser le volume situé entre les poutres longitudinales et à l'extérieur de celles-ci pour faciliter le montage du tablier. En effet, ce volume est libre, il peut donc être utilisé pour le passage d'un chariot de montage porté directement par les poutres.
Bien que les profils des poutres longitudinales soient fermés sur eux-mêmes, des trous 81 peuvent être ménagés en certains endroits de manière à provoquer une ventilation de l'intérieur de la poutre, et suivant les dimensions à permettre le passage pour une inspection éventuelle. La fig. 4 montre plus en détail les surfaces portantes 40 qui peuvent être utilisées pour supporter un chariot déplaçable longitudinalement et pouvant parcourir sensiblement toute la longueur du pont.
La fig. 5 montre une autre forme d'exécution du chariot dont le volume est limité à la moitié supérieure de la hauteur des poutres longitudinales. Cette figure mentionne, en outre, un chariot latéral 55 disposé à l'extérieur des poutres et également porté par celles-ci.
Enfin, la fig. 6 montre une autre forme d'exécution d'un chariot 56 qui entoure complètement le tablier du pont et est porté par les poutres longitudinales.
I1 est évident que les divers chariots décrits ci-dessus sont portés par la voie de roulement respectivement de glissement par l'intermédiaire de galets porteurs, rep.
50 comme indiqué sur les fig. 4 et 5 ou bien de cales de glissement 52. L'action de ces éléments porteurs, galets ou cales, peut être verticale, cas des fig. 5 et 6, ou horizontale, cas des galets 51, ou encore oblique suivant la disposition du chariot.
La fig. 5 montre, en outre, une disposition constructive permettant d'assurer la liaison entre le tablier du pont et la poutre longitudinale. Cette liaison peut être assurée, par exemple à l'aide de champignons 80 qui, soudés à l'une de leurs extrémités contre la poutre, sont scellés dans le béton du tablier. Le nombre de ces éléments est choisi en fonction des efforts à transmettre.
Le tracé du pont décrit peut être divers, à savoir rectiligne, courbe. Sa pente longitudinale peut être nulle, constante ou variable, comme sa pente transversale suivant la section considérée du pont.
Les poutres longitudinales qui sont les éléments porteurs essentiels sont exécutées en acier ou autre métal approprié.
Dans un pont dont la section de la poutre est sensiblement constante, les taux de travail auxquels est soumise la matière en divers endroits sont différents. Dans certains cas, il peut être intéressant de changer la nuance du métal utilisé pour la fabrication du tout ou d'une partie seulement de ces poutres et de réserver les métaux de très bonne qualité aux endroits où les sollicitations sont très élevées et se contenter d'un métal moins cher, mais de qualité suffisante, pour les zones où les tensions sont faibles. De même, au lieu de modifier la nuance du métal, on peut modifier l'épaisseur des tôles constituant la poutre pour que sa résistance soit augmentée aux endroits où les sollicitations sont plus grandes. On peut également exécuter un pont dont la section de la poutre longitudinale varie le long du pont et soit plus importante aux endroits où les efforts sont élevés.
Enfin, on peut envisager l'exécution d'une poutre en combinant deux ou trois des possibilités ci-dessus, à savoir variation de la nuance du métal, variation de l'épaisseur d'une ou plusieurs tôles du profil, variation de la section.
En ce qui concerne la résistance à la corrosion, la surface extérieure de la poutre métallique peut recevoir un traitement lui conférant une résistance améliorée, respectivement être exécutée en un métal présentant par nature même une bonne résistance à la corrosion.
REVENDICATION I
Pont comprenant au moins deux poutres longitudinales placées l'une à côté de l'autre et reposant chacune sur au moins deux supports disposés dans le sens de la longueur et séparés l'un de l'autre par une distance égale ou supérieure à 20m, ces poutres portant le tablier, caractérisé en ce que chaque poutre est constituée par un caisson métallique dont la section par un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre constitue un profil fermé.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Pont selon la revendication I, caractérisé en ce que dans la zone comprise entre deux supports, la forme du profil et les épaisseurs métalliques, compte tenu de la présence éventuelle de nervures de raidissement fixées contre la paroi du caisson, de la présence éventuelle d'au moins un élément raidisseur reliant diagonalement deux points du caisson, confèrent à la poutre une résistance à la torsion autour d'un axe longitudinal suffisante, laissant ainsi l'espace compris entre ces deux poutres libre de tout élément de liaison des deux poutres autre que le tablier.
2. Pont selon la revendication I, caractérisé en ce que dans la zone située au droit d'un support, la forme du profil et les épaisseurs métalliques, compte tenu de la présence éventuelle de nervures de raidissement fixées contre la paroi du caisson, de la présence éventuelle d'éléments raidisseurs reliant diagonalement deux points du caisson, confèrent à la poutre une résistance à la torsion autour d'un axe longitudinal suffisante, laissant ainsi l'espace compris entre ces deux poutres libre de tout élément de liaison entre les deux poutres autre que le tablier et, éventuellement, le support lui-même.
3. Pont selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la forme du profil, les épaisseurs métalliques, compte tenu de la présence éventuelle de nervures de raidissement fixées contre la paroi du caisson, de la présence éventuelle d'éléments raidisseurs reliant diagonalement deux points du caisson, confèrent à la poutre une résistance à la torsion autour d'un axe longitudinal suffisante, laissant ainsi l'espace situé entre deux poutres disposées l'une à côté de l'autre, respectivement l'espace situé à l'extérieur des poutres et sous le tablier, libre de tout élément de liaison entre un point de la poutre et un point du tablier.
4. Pont selon la revendication I et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tablier et la liaison du tablier à chacune des poutres longitudinales sont rigides provoquant une participation du tablier à la résistance de l'ensemble.
5. Pont selon la revendication I, caractérisé en ce que la section du caisson de la poutre longitudinale est circulaire.
6. Pont selon la revendication I, caractérisé en ce que la section du caisson de la poutre longitudinale est polygonale.
7. Pont selon la revendication I, caractérisé en ce qu'au moins une poutre longitudinale porte au moins une surface pour le roulement d'un chariot, respectivement le glissement d'une luge, déplaçable longitudinalement.
REVENDICATION II
Procédé de construction d'un pont selon la revendication I et la sous-revendication 7, caractérisé en ce que le chariot, respectivement la luge déplaçable longitudinalement, est utilisé pour l'exécution d'au moins une partie du tablier, le déplacement longitudinal du chariot ou de la luge permettant l'exécution successive de plusieurs tranches du tablier.
SOUS-REVENDICATIONS
8. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que le chariot ou la luge porte au moins une partie du coffrage utilisé pour le bétonnage du tablier, ce coffrage étant déplaçable de proche en proche pour l'exécution successive de plusieurs tranches du tablier.
9. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que le chariot ou la luge roule ou glisse entre deux poutres longitudinales.
10. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que le chariot ou la luge est porté par l'une des poutres longitudinales à l'extérieur de celle-ci lors de l'exécution des bandes correspondant aux pistes extérieures du tablier.
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