FR2734287A1 - Pont a tablier en beton sans charpente metallique - Google Patents

Abstract

Dans ce pont comportant au moins une travée (2) qui repose en extrémité sur des appuis (piles 4 ou culées 3) et qui est constituée par des éléments préfabriqués (5) en béton armé, les éléments préfabriqués (5) sont plus longe que larges et sont juxtaposés à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens transversal du tablier (1); chaque élément préfabriqué (5) a la forme d'un caisson ouvert vers le bas, comportant une dalle supérieure, deux nervures longitudinales parallèles et deux tympans, la dalle supérieure ayant, vue en plan, une forme rectangulaire ou éventuellement trapézoïdale pour les éléments préfabriqués dont une extrémité repose sur un appui (3 ou 4) du pont; les éléments préfabriqués (5) composant au moins une travée (2) du tablier (1) sont assemblés entre eux par des tirants de précontrainte (18) disposés au moins dans le sens longitudinal du tablier (1).

Description

La présente invention concerne un pont à tablier en béton, sans charpente métallique, comportant au moins une travée qui repose en extrémité sur des appuis piles ou culées) et qui est constituée par des éléments préfabriqués en béton armé.

On connaît déjà de nombreux ponts ou autres voies surélevées de circulation (routière ou ferroviaire) comportant un tablier constitué par des éléments préfabriqués en béton armé, chaque élément préfabriqué étant constitué par ce que l'on appelle un "voussoir".

I1 s'agit d'éléments relativement volumineux et lourds.

Chaque voussoir a usuellement une largeur (mesurée dans le sens transversal du tablier) plus grande que sa longueur (mesurée dans le sens longitudinal du tablier).

La largeur de chaque voussoir correspond en général à la largeur du tablier ou à la moitié de la largeur du tablier (voies indépendantes pour les deux sens de circulation). Selon la largeur désirée du tablier et selon la portée de chaque travée (distance mesurée entre deux appuis fixes du pont), , la largeur de chaque voussoir peut etre par exemple comprise entre 10 m et i5 m et son épaisseur ou hauteur peut être comprise par exemple entre 1,5 m et iO m, tandis que la longueur de chaque voussoir peut être comprise par exemple entre 2,5 m et 5 m. Le poids de chaque voussoir est usuellement supérieur a' 20 t et peut atteindre 200 t.De tels éléments préfabriqués sont relativement difficiles a mettre en place et necessitent des engins de levage puissants. En outre, les ponts dont le tablier est constitué de voussoirs préfabriqués sont construits a partir des appuis du pont et ils nécessitent l'utilisation de poutres qui sont posées au préalable en double cantilever sur les appuis du pont, pour l'approvisionnement et/ou le soutien des voussoirs.

Cette technique de construction est usuellement utilisée pour des ponts dont les travées ont une grande portée, en général supérieure à 50 m, et franchissent la distance entre les appuis à une grande hauteur, en général plusieurs dizaines de mètres. Dans ces conditions, on conçoit aisément qu'il faut utiliser des poutres de grande longueur et que leur mise en place est relativement compliquée et périlleuse.

On connaît également des ponts dont le tablier comporte une dalle en béton formee d'éléments préfabriqués. Chaque élément préfabriqué de la dalle se présente en gros sous la forme d'une plaque rectangulaire de béton armé, dont les dimensions, en particulier l'épaisseur et éventuellement la largeur, et le poids sont nettement plus faibles que ceux des voussoirs précités. Ces plaques rectangulaires préfabriquées doivent être posees sur une charpente métallique < poutres longitudinales et éventuellement transversales) installée au préalable sur les appuis du pont et constituant l'ossature du tablier du pont.Du fait de leur poids plus faible, la pose des plaques rectangulaires prefabriquées est plus simple que celle des voussoirs précites, mais ia pose des poutres longitudinales, dont la longueur est au moins égale à celle d'une travee du tablier, reste relativement compliquée et necessite des moyens de levage puissants.

En outre, les plaques rectangulaires préfabriquées doivent ëtre fixées à ia charpente metallique et des moyens doivent être prévus pour protéger ces liaisons contre ia corrosion.

On connaît par ailleurs des ponts-dalles, dont le tablier est exclusivement constitué par une dalle en béton arme, donc sans charpente métallique. Dans ce cas, la dalle en béton est coulée en place dans un coffrage dont la longueur correspond à celle du tablier du pont ou tout au moins à la longueur d'une travée du tablier.

Le coffrage est soutenu par les appuis définitifs du pont, mais, étant donné que sa rigidité mécanique est relativement faible, il doit également être soutenu par un système d'étayement provisoire sous la totalité de sa surface inférieure. Un tel système d'étayement peut être constitué par des échafaudages, mais alors son emprise au sol est telle que, pendant toute la durée de la construction de la dalle du tablier, aucune circulation n'est possible sous le pont, de sorte que ce type de construction ne peut être envisagé pour construire des ponts passant par dessus des voies en circulation. On peut envisager de réduire l'emprise au sol des échafaudages en utilisant à leur place des tours d'étayement provisoire, mais il faut alors prévoir des poutres métalliques de soutien pour supporter le coffrage sur toute sa longueur et sur toute sa largeur.

La présente invention a donc pour but de fournir un pont à tablier en béton, sans charpente métallique, dont le tablier peut être réalisé à partir d'éléments préfabriqués en béton arme, qui ont, invididuellement, un poids relativement faible, permettent une adaptation a toute largeur désirée de tablier, à toute portée désirée entre appuis du pont et à tout biais désiré du tablier du pont par rapport à l'axe de la tranchée franchie par le pont, lesdits éléments préfabriqués pouvant être relativement facilement mis en place et soutenus par un système d'étayement provisoire simplifié, dont i'emprise au sol est relativement faible et occasionne donc une moindre gêne pour une éventuelle circulation de véhicules sous le pont en construction, et cela sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des poutres pour soutenir provisoirement les éléments préfabriqués.

La présente invention a également pour but de fournir un pont dont les éléments prefabriqués peuvent être facilement adaptés aux exigences architecturales du projet de pont.

A cet effet, le pont selon i'invention est caractérisé en ce que les éléments préfabriqués sont juxtaposés à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens transversal du tablier, en ce que chaque élément préfabriqué a la forme d'un bac ou caisson ouvert vers le bas, qui comporte une dalle supérieure, deux nervures longitudinales parallèles formant deux parois latérales longitudinales du bac, et deux tympans formant deux parois latérales transversales du bac, la dalle supérieure ayant, vue en plan, une forme rectangulaire ou éventuellement trapézoïdale pour les éléments prefabriques dont une extrémité repose sur un appui du pont, et en ce que les éléments préfabriqués composant au moins une travée du tablier sont assemblés entre eux par des tirants de precontrainte disposes au moins dans le sens longitudinal du tablier.

De préférence, les éléments préfabriqués sont assembles entre eux également par des tirants de precontrainte (barres ou cables) disposés dans le sens transversal du tablier. De préférence, avant la mise en tension des tirants de precontrainte, des interstices sont menages entre ies parois latérales mutuellement opposees nervures longitudinales et/ou tympans) des éléments prefabriaues adiacents, et des joints en une matière durcissable (par exemple béton, mortier ou résine) sont coules dans les interstices. De préférence, chacune des deux trois latérales mutuellement opposées des éléments préfabriQués adjacents comporte au moins une rainure, de telle sorte Que le joint en matière durcissable coulé dans l'interstice entre les parois mutuellement opposées présente un renflement et forme ainsi une clé de cisaillement.

Pour la construction du pont, les éléments préfabriqués peuvent être posés soit sur les appuis fixes du pont, qui ont été réalisés au préalable, soit sur des tours d'étayement provisoire, qui sont disposées sous les extrémités des éléments préfabriqués, par exemple au droit de leurs angles, chaque tour pouvant supporter jusqu'à quatre éléments préfabriqués. Alors que dans les ponts connus décrits plus haut, les éléments préfabriqués (voussoirs ou plaques rectangulaires) avaient une dimension dans le sens longitudinal du tablier de pont plus petite que leur dimension dans le sens transversal dudit tablier, les éléments préfabriqués du pont selon l'invention ont une dimension dans le sens longitudinal du tablier de pont plus grande que leur dimension dans le sens transversal dudit tablier.De préférence, la longueur des éléments préfabriqués est choisie de manière à être un peu plus grande que la largeur d'une voie de circulation ou que le double de cette largeur. Dans ces conditions, la distance entre les tours d'etayement provisoire, mesurée dans ie sens lonRitudinal du tablier de pont, ou la distance entre les tours d'étayement provisoire et l'appui fie ie plus proche sera égaiement du même ordre de grandeur que ia largeur d'une voie de circulation ou le double de cette largeur. Ainsi, le pont peut être construit avec une moindre gêne pour la circulation sous le pont en construction.

D'autres caractéristiques et avantages de i'invention ressortiront au cours de la description qui va suivre de diverses formes d'execution du pont, données en référence aux dessins annexes sur lesquels
les figures I a 3 sont des vues en coupe longitudinale verticale montrant trois formes possibles de realisation du pont selon l'invention;
la figure 4 montre ie profil longitudinal d'un pont à deux travees;
ia figure 5 est une vue schématique de dessous du pont de la figure 4 montrant l'implantation des tours d'étayement provisoire dans le cas d'un pont droit;
la figure 6 est une vue semblable à celle de la figure 5, montrant l'implantation des tours provisoires d'étayement dans le cas d'un pont en biais;;
les figures 7 à 10 sont des vues en coupe transversale montrant diverses formes possibles de réalisation d'un tablier de pont selon l'invention;
la figure il est une vue en perspective de dessous d'un élément préfabrique d'about pour un tablier de pont en biais;
la figure 12 est une vue de dessous de l'élément d'about de la figure 11;
les figures 13 et 14 sont des vues en coupe respectivement longitudinale et transversale de l'élément d'about des figures 11 et 12;
la figure 15 est une vue en perspective de dessous d'un élément préfabriqué intermediaire pour un tablier de pont droit ou en biais;
la figure 16 est une vue de dessous de l'élément intermédiaire de la figure i5;;
les figures i7 et 18 ont des vues en coupe, respectivement longitudinale et transversale, de l'élément intermédiaire des figures 15 et 16.

ia figure 19 est une vue correspondant à celle de la figure 8, à plus grande échelle, montrant en outre, un cable de précontrainte transversale;
la figure 20 montre, à une échelle encore plus grande, un détail de la figure 19;
la figure 21 montre, à une échelle encore plus grande, un détail de la figure 20;
la figure 22 est une vue en coupe longitudinale d'une partie d'un tablier de pont, avec un câble de précontrainte longitudinale;
la figure 23 montre, à plus grande échelle, un détail de la figure 22;
la figure 24 est une vue en coupe longitudinale d'une travée du tablier de pont avec l'un de ses câbles de précontrainte longitudinale;
la figure 25 est une vue de dessous de la travée de la figure 24 et de ses câbles de précontrainte longitudinale;;
la figure 26 est une vue de dessous de la travée de la figure 24 et de ses câbles de précontrainte transversale;
La figure 27 est une vue en coupe longitudinale d'un coffrage pour la fabrication d'un élément préfabriqué;
la figure 28 est une vue en coupe transversale du coffrage de la figure 27;
la figure 29 est une demi-vue en coupe transversale du coffrage, montrant une variante de réalisation.

La figure i montre une première forme de réalisation d'un pont dont ie tablier 1 comporte deux travées 2a et 2b franchissant une autoroute. Chacune des deux travées 2a et 2b repose à l'une de ses extrémités sur une culée 3 et à son autre extrémité, au milieu du tablier 1, sur une pile ou une file de piles 4, qui constituent avec les culées 3 les appuis fixes du pont. Chacune des deux travées 2a et 2b est constituée par plusieurs éléments préfabriqués 5, qui sont Juxtaposés à la fois dans le sens longitudinal et dans ie sens transversal du tablier 1. Dans l'exemple de ia figure t, le nombre des éléments préfabriqués 5 juxtaposes dans le sens longitudinal est égal a deux pour chacune des deux travées 2a et 2b.Le nombre des éléments préfabriqués 5 juxtaposés dans le sens transversal peut être quelconque et dépend de la largeur désirée du tablier 1. Par exemple, on peut prévoir trois, quatre ou cinq eléments juxtaposés dans le sens transversal comme montré dans les figures 7 a 10.

La figure 2 montre une seconde forme de réalisation d'un pont dont le tablier 1 comporte trois travées, à savoir deux travées de rive 2c et 2e et une travée médiane 2d. Dans la figure 2, les éléments qui sont identiques ou qui Jouent le même rôle que ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Chacune des deux travées de rive 2c et 2e ne comporte qu'un seul élément préfabriqué 5 dans le sens longitudinal, tandis que la travée médiane 2d comporte deux éléments préfabriqués 5 juxtaposés dans le sens longitudinal.

La figure 3 montre une troisième forme de réalisation d'un pont dont le tablier 1 comporte trois travées, a savoir deux travées de rive 2f et 2h et une travée médiane 2g. Là encore, les éléments qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux des figures i et 2 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Dans la figure 3, chacune des deux travées de rive 2f et 2h comporte deux éléments préfabriqués 5 juxtaposés dans le sens longitudinal, tandis que ia travée mediane 2g comporte trois eléments prefabriqués 5 Juxtaposés dans le sens longitudinal.

La figure 4 montre une quatrième forme de réalisation du pont, dans laquelle chacune des deux travées 21 et 2 du tablier I comporte trois éléments préfabriqués 5 juxtaposes dans le sens longitudinal.

Dans les formes de realisation des figures 2 à 4, le nombre des éléments préfabriques 5 juxtaposés dans le sens transversal est choisi, comme dans le mode de réalisation de la figure 1, en fonction de la largeur désirée du tablier i. Ce nombre est au moins égal à deux et est de preférence égal a trois, quatre ou cinq comme montre dans les figures 7 a la, mais ii pourrait être encore plus grand si cela est nécessaire.

Comme montré dans les figures i à 4, pendant la construction du pont, les liements préfabriqués 5 dont les deux extrémités ne reposent pas sur un appui fixe (culée 3 ou pile 4) du pont sont soutenus par des échafaudages provisoires 6. Chaque échafaudage 6 peut être par exemple constitué par plusieurs tours d'étayement 7 comme montré dans les figures 5 et 6. Les tours d'étayement 7 peuvent être disposées au droit des angles des éléments préfabriqués 5 comme montré dans la figure 5, chaque tour 7 supportant alors deux ou quatre éléments préfabriqués 5. En variante, les tours d'étayements 7 peuvent être disposées au droit des extrémités des éléments préfabriqués 5 comme montré dans la figure 6, chaque tour d'étayement supportant alors deux éléments préfabriqués.Dans tous les cas, les tours d'étayement 7 sont de préférence disposées en files parallèles à l'axe médian longitudinal 8 de la tranchée franchie par ie pont, l'axe 8 pouvant être perpendiculaire à l'axe longitudinal du tablier 1 dans le cas d'un pont droit (figure 5) ou oblique par rapport à l'axe longitudinal du tablier 1 dans le cas d'un pont en biais (figure 6).

De préférence, la longueur des éléments préfabriqués 5 est plus grande que leur largeur et, au moins en ce qui concerne certains des éléments préfabriqués, leur longueur est choisie de façon à être un peu plus grande qu'une ou deux fois la largeur d'une voie de circulation. Dans ces conditions, la distance entre deux échafaudages provisoires 6 (files de tours d'étayement 7) ou la distance entre un appui fixe < culée 3 ou pile 4) et un échafaudage 6 ou une file de tours d'étayement 7 correspondra à une ou deux fois la largeur d'une voie de circulation.Dans le cas d'une route en construction, on peut ainsi facilement ménager une passe charretière pour les engins de chantier servant à la construction de la route (figure 2 > . Dans le cas où le pont à construire doit franchir une route déjà en service, il est également possible de disposer les échafaudages 6 ou les tours d'étayement 7 comme montré dans la figure 1 ou 3, de sorte que le pont peut être construit sans gêner la circulation sur les voies sous-jacentes ou tout au moins avec une gêne réduite si la circulation est ramenée a une seule voie.

Afin que les éléments préfabriqués 5 aient un poids qui ne soit pas trop important, chaque élément préfabriqué 5 se présente sous la forme d'un bac ou caisson ouvert vers le bas, comme montré das la figure 11 ou 15. Les éléments préfabriqués 5 sont réalisés en béton armé, de préférence en béton haute performance, dont la qualité est choisie dans la gamme B45 à B80.

La figure Il montre un élément d'about ou élément d'extrémité, c'est-à-dire un élément dont l'une des extrémités repose sur un appui fixe < culée 3 ou pile 4) du pont, comme par exemple les éléments 5a et 5b de la figure 6, tandis que la figure 15 montre un élément intermédiaire, c'est-à-dire un élément dont chacune des deux extrémités est supportée par un échaufaudage 6 ou des tours d'étayement provisoires 7 pendant la construction du pont, comme par exemple les éléments 5c des figures 5 et 6.

Comme montré dans les figures 11 et 15 < voir aussi les figures 12 à 14 et les figures 16 à 18), chaque élément préfabrique 5, en beton arme, comporte une dalle supérieure ii, deux nervures longitudinales 12, qui sont parallèles l'une à l'autre, et deux tympans i3, les nervures 12 et les tympans 13 formant les parois latérales, respectivement longitudinales et transversales de l'élément préfabriqué en forme de caisson.

Dans le cas des éléments intermédiaires 5c (figures 15 à 18), la dalle supérieure Il est rectangulaire et les deux tympans 13 sont parallèles entre eux et perpendiculaires aux deux nervures longitudinales 12.

Chacune des deux nervures longitudinales 12 et chacun des deux tympans 13 d'un élément intermédiaire 5c peut comporter au moins une rainure 14 ou 15 dans sa face extérieure destinée à être placée en vis-à-vis d'une face extérieure correspondante d'une nervure longitudinale 12 ou d'un tympan 13 d'un élément préfabriqué adjacent. Les rainures 14 et 15 ont de préférence un profil trapézoïdal, mais elles pourraient avoir aussi d'autres profils par exemple triangulaires ou semi-circulaires.

Les éléments intermédiaires latéraux, comme par exemple les éléments 5d des figures 5 et 6, sont identiques aux éléments intermédiaires 5c décrits cidessus, excepté que l'une de leurs deux nervures longitudinales 12, celle destinée à former une partie du bord du tablier i, ne possède pas de rainure 14 et a de préférence une épaisseur plus grande que celle de l'autre nervure longitudinale 12, comme montré en trait mixte en 12' dans la figure 18. Ainsi, le bord du tablier 1 peut être renforcé et, par suite, rendu capable d'absorber des chocs éventuels avec des véhicules de grande hauteur qui emprunteraient accidentellement une voie de circulation comportant sur son tracé un pont de hauteur limitée.Bien que la nervure longitudinale i2' montrée dans la figure 18 ait un profil trapézoïdal, elle peut avoir tout autre profil imposé par les exigences architecturales, et elle peut comporter en outre une partie en encorbellement 16 de toute largeur désirée (voir aussi les figures 7 à 9), prolongeant latéralement la dalle 11.

Dans le cas des éléments d'about 5a ou 5b (figures 11 à 14), l'un des deux tympans 13 (celui qui est destiné à être placé en vis-à-vis du tympan 13 d'un élément intermédiaire adjacent 5c) s'étend perpendiculairement aux deux nervures longitudinales i2 et comporte au moins une rainure longitudinale 15, tandis que l'autre tympan 13 < celui qui vient reposer sur un appui fixe, culée 3 ou pile 4, du pont) peut ne pas comporter de rainure 15 et s'étend suivant un angle a par rapport aux deux nervures longitudinales 12. L'angle a peut être égal à 90 dans le cas d'un pont droit < figure 5) ou être inférieur à 90 dans le cas d'un pont en biais < figure 6), l'angle a correspondant alors au biais du pont.

Dans le cas d'un élément latéral d'about, comme par exemple les éléments 5e des figures 5 et 6, l'une des deux nervures longitudinales 12 ne comporte pas de rainure 14 et a de préférence une épaisseur plus grande que celle de l'autre nervure longitudinale 12, comme montré en 12' dans la figure 14, avec éventuellement une partie en encorbellement 16, d'une façon semblable à ce qui a été indique à propos de l'élément intermédiaire latéral 5d (figure 18).

De préférence, la dalle supérieure Il de chaque élément préfabrique 5 (5a-5e) peut comporter, sur sa face inférieure, des nervures de renfort longitudinales et/ou transversales, comme les nervures 17 montrées notamment dans les figures 11 à 18. Lorsque de telles nervures de renfort sont prévues, il est possible de réduire l'épaisseur de la dalle supérieure 11 des éléments préfabriqués 5 et, par suite, de réduire leur poids.

Pour répondre aux critères de transports routiers admis, chaque élement préfabriqué 5 a de préférence une largeur inférieure ou égale à 3,2 m (transport exceptionnel), une longueur inférieure ou égale à 18 m et un poids inférieur ou égal à 22 t. A titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, les éléments préfabriqués 5 peuvent avoir une longueur de 5 à 12 m, une largeur de l'ordre de 2,5 m (non compris les éventuelles partes en encorbellement 16). La dalle supérieure il peut avoir une épaisseur de 15 cm.Les nervures 17 peuvent avoir une largeur de 30 cm, une hauteur de 15 ou 20 cm et un espacement de 1 m. La hauteur des éléments préfabriqués 5 (hauteur des nervures longitudinales 12 plus épaisseur de la dalle supérieure 11), qui correspond à la hauteur (épaisseur) du tablier 1 du pont, dépendra des portées (longueur des travées 2 du tablier 1 du pont à construire. Par exemple, la hauteur des éléments préfabriqués 5 pourra être d'environ 0,65 m pour des portées inférieures a 20 m, d'environ 0,80 m pour des portées comprises entre 20 et 25 m et d'environ 0,95 m pour des portées supérieures à 25 m.

Les éléments préfabriqués 5 sont assemblés entre eux par des tirants de précontrainte (barres ou câbles) disposés au moins dans le sens longitudinal, comme par exemple les câbles 18 montrés dans les figures 22 à 25.

De préférence, des tirants de précontrainte (barres ou câbles) sont aussi disposés dans le sens transversal du tablier 1, comme par exemple les câbles 19 montrés dans les figures 19, 20 et 26.

De préférence, les tirants de précontrainte longitudinale 18 passent au moins partiellement en dessous de ia dalle superieure 11 des éléments préfabriqués 5 et chaque tirant 18 suit un parcours en forme de ligne brisée comme cela est plus particulièrement visible dans les figures 22 et 24.A cet effet, les tirants 18 passent à travers des trous 21, ménagés à peu pries à mi-hauteur dans les tympans 13 des éléments d'about 5a ou 5b qui reposent sur les appuis fixes (culée 3 ou pile 4) du pont, et dans des encoches 22 formées dans le bord inférieur des tympans opposés 13 des éléments d'about 5a ou 5b et des deux tympans 13 des éléments intermédiaires Sc. Ainsi, les tympans 13 servent de support de déviateur pour les tirants de précontrainte longitudinale 18. De préférence, les tirants 18 s'étendent sur toute la longueur du tablier 1.Toutefois, dans le cas de tablier de très grande longueur, on peut envisager de disposer les tirants de précontrainte 18 sur une longueur correspondant à celle de chaque travée 2 du tablier 1.

Le nombre des tirants de précontrainte longitudinale 18 varie suivant la portée du tablier 1. On peut ainsi avoir deux, trois ou quatre câbles 18 pour chaque file d'éléments préfabriqués 5, dans le sens longitudinal du tablier 1, suivant la quantité nécessaire de précontrainte longitudinale déterminée de façon connue par le calcul.

De préférence, les tirants (barres ou câbles) de précontrainte transversale 19 passent dans des canaux ménagés par des gaines noyées dans l'épaisseur de la dalle supérieure il des éléments préfabriqués 5. Les tirants 19 s'étendent sur toute la largeur du tablier 1, perpendiculairement à i'axe longitudinal de celui-ci.

Toutefois, dans ie cas d'un pont en biais, les tirants 19 peuvent s'étendre en biais, suivant un angle correspondant à celui du biais du pont, comme montré dans la figure 26. Rien que cette figure ne montre qu'un petit nombre de tirants 19, il va de soi que ceux-ci soient repartis sur toute la longueur de chaque travée 2 du tablier 1. Le nombre de tirants 19 par élément préfabriqué 5 varie suivant la largeur du tablier 2.

La contruction d'un pont selon l'invention se déroule de la manière suivante. Les éléments 5 sont préfabriqués en usine et transportes sur le site de construction du pont (on notera toutefois que les éléments 5 peuvent aussi être fabriques à proximité immédiate du site de construction du pont). Pendant ce temps, les appuis fixes du pont culées ,? et piles 4) seront réalisés de manière classique par coulée de béton en place. On met ensuite en place les echafaudages 6, par exemple des tours d'étayement 7. qui sont disposées à i'aplomb des emplacements prevus pour les extrémités des divers éléments préfabriqué, 5. On pose ensuite les éléments prefabriques 5 au moyen d'engins de levage appropriés sur les appuis 3 ou 4 et sur les tours d'étayement 7.

Sur les appuis fixes du pont, on pose ensuite des coffrages pour ia formation des chevêtres 23 < figures i-3 et 24-26) et on met en place les armatures passives de ces chevêtres. Les éléments préfabriqués 5 sont ensuite ajustés pour assurer correctement les profils en travers (dévers) et les profils en long du tablier. A ce propos, on notera que des interstices sont ménagés entre les faces latérales mutuellement opposées des nervures longitudinales 12 et entre celles des tympans 13 des éléments préfabriqués 5 adjacents. De tels interstices facilitent l'ajustement précité des éléments préfabriqués 5.Chacune des deux faces latérales mutuellement opposées des éléments préfabriqués 5 adjacents peut avantageusement comporter, dans sa partie inférieure, un talon 24 (figures 20, 21 et 23) qui fait saillie en direction de la face latérale opposée et qui coopère avec le talon correspondant 24 de iadite face latérale opposée pour obturer vers ie bas l'interstice entre les deux faces mutuellement opposées. Un joint d'étanchéité 25 figure 21) peut être prévu entre les talons 24. Après ajustement des éléments préfabriqués 5, des joints 26 (figures 19 à 23) en une matière durcissable, par exemple en mortier ou en béton, de préférence en beton haute performance, sont coulés dans lesdits interstices. Grace a ia présence des rainures 14 ou 15 dans les faces latérales mutuellement opposées des éléments prefabriaués 5, les joints 26 présentent un renflement et forment ainsi ce que l'on appelle une clé de cisaillement. Rien que cela ne soit pas indispensable, es elements préfabriqués 5, en béton armé, peuvent être fabriqués de telle façon que leurs armatures passives dépassent dans les interstices entre les éléments prefabriqués adjacents, afin que ces armatures soient noyées dans les joints 26. Les extrémités dépassantes des armatures passives des éléments préfabriqués 5 peuvent éventuellement être reliées entre elles avant la coulée des joints 26.

suite, les chevêtres 23 sont bétonnés sur les appuis fixes du pont. Etant donné que les chevêtres sur appuis sont coulés en place, cela permet de s'adapter à de nombreuses configurations < positions particulières des appuis, encastrement des piles sur le tablier,...).

Sur les piles la largeur peut s'adapter à toutes les possibilités architecturales. Sur les culées, la largeur du chevêtre peut être dimensionnée pour chaque ouvrage, en fonction du type d'ancrage de précontrainte, du nombre de cables de précontrainte, de l'encombrement et du biais du pont. Après la prise du béton des chevêtres 23 et des joints 26, on effectue la mise en précontrainte transversale et longitudinale du tablier 1, de préférence en mettant d'abord en tension les tirants transversaux 19, puis les tirants longitudinaux 18. La précontrainte transversale est dimensionnée pour reprendre les efforts de flexion transversale en tenant compte des coefficients de répartition transversale qui sont relativement importants dans des ouvrages ayant une flexibilité non négligeable.En i'absence d'armatures passives traversantes dans les joints 26, la précontrainte longitudinale est dimensionnée pour que les joints 26 restent comprimes sous les combinaisons réglementaires de charges auxquelles le pont peut être soumis en service.

Après la mise en précontrainte du tablier 1 du pont, les tours d'étayement 7 peuvent être enlevées Il reste alors à poser les superstructures du pont < garde-corps, glissières de securité, etc.). Les équipements étant différents pour chaque ouvrage, les éléments préfabriqués latéraux, tels que les éléments 5d et 5e, en particulier les encorbeliements, sont conçus pour être facilement adaptables. Par exemple, l'ajout de corniches (prevu à la fabrication des éléments préfabriqués latéraux, ou mis en place sur site), ou la pose d'équipements spéciaux comme des panneaux de signalisation, supports de caténaires sont des adaptations particulières qui ne posent pas de problème.

Les éléments préfabriqués 5 peuvent être fabriqués a l'aide d'un coffrage tel que celui montré dans les figures 27 et 28. Le coffrage 30 montré dans ces deux figures est plus spécialement destiné à la fabrication des éléments intermédiaires 5c. Toutefois, il peut être facilement adapté à la fabrication des éléments d'about
Sa ou 5b ou à celle des éléments latéraux 5d ou 5e.Le coffrage 30 comporte: une table 31, dont la longueur et la largeur sont un peu plus grande que, respectivement, la longueur maximale désirée et la largeur maximale désirée des éléments préfabriqués 5; plusieurs éléments standard 32, chacun destiné à former une partie de la face interne des deux nervures longitudinales 12 et une partie correspondante de la face inférieure de la dalle supérieure 11 (avec une nervure 17) de l'élément préfabriqué 5; deux éléments d'extrémité 33 et 34, chacun destiné à former la face interne et le bord inférieur de l'un des deux tympans 13 de l'élément préfabriqué, l'un des deux éléments 33 et 34, par exemple l'élément 34 pouvant être également conçu pour former une partie de la face inférieure de la dalle supérieure l1 (avec une nervure 17) et une partie correspondante de la face interne de chacune des deux nervures longitudinales 12; deux joues d'extrémité 35 et 36, chacune destinée à former la face externe de l'un des deux tympans i3 de l'élément préfabriqué 5; et deux joues latérales 37 et 38, chacune destinée à former la face externe de l'une des deux nervures longitudinales 12 de l'élément préfabriqué 5.

Dans le cas d'un élément. préfabriqué d'about 5a, 5b ou 5e, l'une des deux joues d'extrémité 35 et 36 a un profil droit ne comportant pas de protubérance < il n'est pas nécessaire de former à cet endroit une rainure 15) et cette joue d'extrémité s'étend perpendiculairement ou obliquement par rapport à l'axe longitudinal du coffrage selon qu'il s'agit de former un élément d'about pour un pont droit ou pour un pont en biais.

Dans le cas des éléments latéraux préfabriqués Sd ou 5e, l'une des deux joues latérales 37 et 38 peut avoir par exemple un profil tel que celui de la Joue 38' représenté dans la figure 29, ou tout autre profil correspondant au profil désiré pour les nervures longitudinales 12' < voir par exemple les figures 7 a 10). Comme montré dans la figure 29, la position de la joue latérale 38' peut être réglée pour donner à la nervure longitudinale 12' l'épaisseur désirée et, par suite, la résistance désirée aux chocs transversaux.

De préférence, la longueur des éléments standard 32 est adaptée à l'espacement des nervures 17 des éléments préfabriqués 5. Par exemple, si l'espacement prévu pour les nervures 17 est de 1 m, les éléments standard 32 auront eux-mêmes une longueur d'l ni. En choisissant le nombre d'éléments standard 32, on voit qu'il est ainsi possible de réaliser des éléments préfabriqués 5 de différentes longueurs variant par exemple d'l m d'un élément préfabriqué a l'autre.

D'après la description qui précède, il est clair que l'invention apporte un certain nombre d'avantages, en particulier
a) l'abaissement du cout de réalisation des ouvrages, sous réserve d'une généralisation suffisante pour amortir le court de fabrication des coffrages nécessaires à la fabrication des éléments préfabriqués;
b) une importante réduction des temps de réalisation des tabliers de pont;
c) une simplification des opérations d'étayement;
d) la résolution élégante des problèmes de travée de rive sur talus ou de passe charretière;
e) la possibilité de réaliser, avec une moindre gêne, des tabliers de pont au-dessus d'une vote en circulation < route, autoroute ou voie ferrée);
f) une réduction des interférences entre terrassiers et "ouvragistes" sur les chantiers linéaires (autoroute, voie ferrée, etc.).

Il va de soi que les formes de réalisation qui ont été décrites ci-dessus ont été données à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que les faces latérales mutuellement opposées des éléments préfabriqués adjacents peuvent avoir des profils conjugués, respectivement mâle et femelle, aptes à s'emboîter l'un dans l'autre pour former une clé de cisaillement entre les éléments préfabriqués adjacents.

Bien que cette solution permette d'éviter d'avoir à couler des joints 26 entre les éléments préfabriqués adjacents, cette solution n'est toutefois pas préférée car elle est un peu plus compliquée en mettre en oeuvre.

En effet, les profils conjugués, qui s'emboîtent l'un dans l'autre pratiquement sans jeu, ne permettent pas un ajustement ultérieur des éléments préfabriqués les uns par rapport aux autres en particulier pour s'adapter aux profils transversaux et longitudinaux désirés du tablier. Il en résulte que, dans ce cas, les profils conjugués doivent être réalisés avec une grande précision et un grand soin lors de la préfabrication des éléments 5. Ce problème ne se pose pas lorsque des joints 26 sont coulés entre les éléments préfabriqués décrits plus haut.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1.- Pont à tablier (1) en béton, sans charpente métallique, comportant au moins une travée < 2) qui repose en extrémité sur des appuis < piles 4 ou culées 3) et qui est constituée par des éléments préfabriqués (5) en béton armé, caractérisé en ce que les éléments préfabriqués (5) sont juxtaposés à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens transversal du tablier, en ce que chaque élément préfabriqué (5) a la forme d'un bac ou caisson ouvert vers le bas, qui comporte une dalle supérieure (Il), deux nervures longitudinales < 12) parallèles formant deux parois latérales longitudinales du bac, et deux tympans < 13) formant deux parois latérales transversales du bac, la dalle supérieure < 11) ayant, vue en plan, une forme rectangulaire ou éventuellement trapézoïdale pour les éléments préfabriqués (5a,5b,5e) dont une extrémité repose sur un appui (3 ou 4) du pont, et en ce que les éléments préfabriqués C5) composant au moins une travée < 2) du tablier (1) sont assemblés entre eux par des tirants de précontrainte (18) disposés au moins dans le sens longitudinal du tablier (i).

2.- Pont selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments préfabriqués C5) ont une dimension, dans le sens longitudinal du tablier (1), plus grande que leur dimension dans le sens transversal du tablier, et en ce que au moins certains des éléments préfabriqués < 5) ont une longueur au moins égale a la largeur d'une voie de circulation passant sous le tablier (1).

3.- Pont selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les tirants de précontrainte longitudinale (18) passent au moins partiellement en dessous de la dalle supérieure (11) des éléments préfabriqués < 5).

4.- Pont selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque tirant de précontrainte longitudinale (18) suit un parcours en forme de ligne brisée et en ce que les tympans < 13) des éléments préfabriqués (5) servent de support de déviateur pour lesdits tirants de précontrainte longitudinale (18).

5.- Pont selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments préfabriqués (5) sont assemblés entre eux également par des tirants de précontrainte < 19) disposés dans le sens transversal du tablier (1).

6.- Pont selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tirants de précontrainte transversale < 19) passent dans des canaux ménagés dans l'épaisseur de la dalle supérieure (11 > des éléments préfabriqués < S).

7.- Pont selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, avant la mise en tension des tirants de précontrainte (18,19), des interstices sont ménagés entre les faces latérales mutuellement opposées des nervures longitudinales (12) ou des tympans (13) des éléments préfabriqués adjacents (5), et en ce que des joints (26) en une matière durcissable sont coulés dans lesdits interstices.

8.- Pont selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune des deux faces latérales mutuellement opposées des éléments préfabriqués adjacents < S) comporte au moins une rainure (14 ou 15), de telle sorte que le joint (26) en matière durcissable coulé dans l'interstice entre les faces latérales mutuellement opposées présente un renflement et forme ainsi une clé de cisaillement.

9.- Pont selon ia revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chacune des deux faces latérales mutuellement opposées des éléments préfabriqués adjacents < 5) comporte dans sa partie inférieure un talon < 24) qui fait saillie en direction de la face latérale opposée et qui coopère avec le talon correspondant < 24) de ladite face latérale opposée pour obturer vers le bas l'interstice entre les deux faces mutuellement opposées.

10.- Pont selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (25) est disposé entre les talons < 24) desdites faces latérales mutuellement opposées.

11.- Pont selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les armatures passives des éléments préfabriqués < 5) dépassent dans les interstices entre éléments préfabriqués adjacents et sont noyées dans lesdits joints (26) en matière durcissable.

12.- Pont selon la revendication 11, caractérisé en ce que les extrémités dépassantes des armatures passives des éléments préfabriqués adjacents < 5) sont reliées entre elles avant la coulée des joints < 26) en matière durcissable.

13.- Pont selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces latérales mutuellement opposées des éléments préfabriqués adjacents (5) ont des profils conjugués, respectivement mâle et femelle, aptes à s'emboîter l'un dans l'autre pour former une clé de cisaillement.

14.- Pont selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la dalle supérieure < 11) des éléments préfabriqués (5) comporte, sur sa face inférieure, des nervures de renfort longitudinales et/ou transversales (17).

15.- Pont selon i'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les éléments préfabriqués (5) sont en béton haute performance.