Procédé et dispositif pour prolonger une portion d'ouvrage, notamment une portion de tablier de pont, avec des voussoirs, en utilisant une poutre haubannée

Abstract

 L'invention concerne la prolongation d'une portion d'ouvrage, avec des voussoirs, au moyen d'une poutre haubannée reposant sur un appui avant articulé et sur un appui arrière.
Dans une première phase, on suspend les voussoirs en porte-à-faux à la poutre, de façon en soi connue et on maintient sensiblement immobile la partie 5a de la poutre qui est en arrière de l'appui avant 6. Dans une deuxième phase, on solidarise les voussoirs à ladite portion en réalisant une précontrainte accompagnée d'un basculement progressif de ladite partie arrière de la poutre.
Appplication à la construction du tablier d'un pont.

Description

[0001] L'invention concerne la pose de voussoirs au moyen d'une poutre haubannée, notamment pour construire un pont.

[0002] Le mot "voussoir" doit être considéré ici comme désignant une tranche d'un ouvrage, par exemple du tablier de pont, destiné à être assemblée avec d'autres tranches similaires pour constituer l'ouvrage de proche en proche.

[0003] L'invention sera décrite à propos du prolongement du tablier d'un pont.

[0004] On connaît un procédé dit de "pose en encorbellement" pour mettre en place des voussoirs dans le prolongement d'une portion de tablier de pont au moyen d'une poutre haubannée reposant sur un appui arrière et sur un appui avant articulé.

[0005] Les procédés connus de ce type ne permettent généralement de ne mettre en place qu'un ou deux voussoirs à la fois car la mise en place de plusieurs voussoirs simultanément par les procédés connus nécessiterait que le transfert de la charge des voussoirs de la poutre au tablier soit progressif, ce que les procédés connus ne permettent pas.

[0006] Un but de la présente invention est de perfectionner un procédé de ce type en sorte qu'il soit possible de faire passer progressivement la charge de plusieurs voussoirs de la poutre au tablier dans le même temps que la mise en oeuvre de la précontrainte correspondante.

[0007] On y parvient selon la pr sente invention, par un procédé qui comprend une première phase durant laquelle on suspend les voussoirs en porte à faux à ladite poutre et on maintient sensiblement immobile la partie de la poutre qui est en arrière de l'appui avant et une deuxième phase durant laquelle on solidarise les voussoirs à ladite portion en réalisant une précontrainte dans les voussoirs et ladite portion, et on transfère progressivement le poids des voussoirs à ladite portion sensiblement simultanément à la mise en oeuvre de la précontrainte, ceci étant obtenu en autorisant progressivement un basculement de ladite partie arrière de la poutre autour de l'appui avant pendant ladite deuxième phase.

[0008] De façon typique, la poutre entre son état précédant le chargement avec les voussoirs et l'état final après transfert complet du chargement au tablier n'a subit qu'un basculement d'ensemble autour de l'appui avant.

[0009] On décrira ci-après un procédé conforme a la présente invention, mettant en oeuvre un dispositif également typique de l'invention, en référence aux Figures du dessin joint sur lequel :

. La Figure 1 est un schéma longitudinal d'un pont au cours de la construction d'une travée à l'aide de voussoirs successifs, au moyen-d'une poutre de pose ;

. Les Figures 2 à 5 sont des fractions d'une vue longitudinale du pont au cours de la construction de la travée, à différents endroits dans la longueur de la poutre de pose utilisée pour cette construction ;

. La Figure 6 est un schéma de principe de la configuration de la poutre de pose à différents noments de la construction de la traverse (abstraction faite du mât et des haubans) ;

. La Figure 7 est un schéma semblable à celui de la Figure 6, mais en supposant une configuration initiale différente de celle de la Figure 6 ; et

. La Figure 8 est un schéma d'un dispositif auxiliaire utilisable pour la pose de voussoirs supplémentaires.

[0010] On suppose (Figure 1) que l'on doit poser des voussoirs 1 dans le prolongement d'une portion de tablier 2, déjà construite, pour réaliser une travée d'un pont. La portion 2 repose, par exemple, sur des appuis représentés par des piles 3 et 4.

[0011] On met en place, de façon en soi connue, une poutre haubannée 5 en sorte que cette poutre repose sur deux appuis, à savoir un appui avant 6 et un appui arrière 7. Ces deux appuis sont généralement des appuis sur le tablier mais ils peuvent en variante être des appuis indépendants du tablier, par exemple des appuis sur les piles ou sur des massifs naturels.

[0012] L'appui avant 6 est articulé en sorte que la poutre puisse basculer sur cet appui.

[0013] Des moyens, p x exemple des chariots, peuvent coulisser le long de la poutre pour déplacer les voussoirs 1 jusque dans leur position finale. Les vousscirs sont suspendus à ces moyens par des câbles.

[0014] Il n'est pas nécessaire de décrire avec plus de détails ces dispositions qui sont bien connues des hommes de métier et que l'on a seulement rappelé ci-dessus pour la clarté de l'exposé.

[0015] Les Figures 2 à 5 sont différentes vues longitudinales d'une réalisation conforme à l'invention. La Figure 2 montre la région de l'appui arrière 7 ; les Figures 3 et 4 montrent respectivement la région de l'appui articulé avant et la région de l'extrémité avant de la poutre ; la Figure 5 est une vue d'une région de la poutre, intermédiaire entre celle de la Figure 3 et celle de la Figure 4, où se trouve suspendu un voussoir 1.

[0016] Sur les Figures 2 à 8, les parties de la poutre 5 qui sont respectivement en arrière et en avant de l'appui articulé 6 sont désignées respectivement par les références 5a et 5b.

[0017] Selon l'invention, l'appui arrière 7 est conçu pour pouvoir maintenir immobile, pendant le chargement de la poutre avec les voussoirs, la partie de la poutre qui est en arrière de l'appui articulé 6 et pour pouvoir autoriser un basculement de cette partie arrière, au fur et à mesure que les voussoirs 1 sont solidarisés par la précontrainte et constituent une poutre devenant elle-même partie du tablier ce qui assure le transfert de poids individuel des voussoirs à la nouvelle structure constituée par le tablier 2 et son prolongement.

[0018] Dans une réalisation préférée, cet appui arrière 7 se fait par l'intermédiaire d'un vérin ou d'un ensemble de vérinsqui agissent pour commander un basculement contrôlé de la partie arrière du tablier pendant la phase de transfert du poids des voussoirs au tablier.

[0019] Sur la Figure 2, on a représenté pour l'exemple une réalisation de l'appui arrière en supposant que, dans ce cas, l'appui comporte un seul vérin 8.

[0020] Le cylindre du vérin 8 est porté par un support 9, suspendu a la partie arrière 5a de la poutre par des suspentes 10, et la tige du vérin 8 est en pression contre une platine 11 reliée par des câbles 12 à un massif 13 situé au droite de la pile 3.

[0021] La partie arrière des haubans 14 de la poutre est visible sur la Figure 2 ; la partie moyenne et le mât 15 apparaissent partiellement sur la Figure 3 tandis que la partie avant des haubans apparaît sur les Figures 4 et 5.

[0022] On suppose pour simplifier qu'avant chargement avec les voussoirs la poutre est horizontale, comme indiqué sur la Figure 6(A).

[0023] De façon en soi connue, on suspend les voussoirs à poser à des chariots montés à coulisse sur la poutre et on déplace les chariots le long de la poutre jusqu'à ce que les voussoirs soient à la position qui leur a été assignée dans le prolongement du tablier. La Figure 5 montre un voussoir 1 en cours de déplacement. Il est suspendu par des câbles 16 à des chariots 17. Eventuellement, comme dans le cas illustré, le voussoir devra être pivoté de 90° pour être amené en position de service (comme représenté sur la Figure 3).

[0024] Une pluralité de voussoirs sont ainsi acheminés la partie 5b de la poutre où ils se trouvent disposés à la suite les uns des autres.

[0025] Sous l'effet de la prise en charge des voussoirs la partie avant de la poutre prend une déformation verticale importante, nulle au niveau de l'articulation 6 maximale au bout de l'extrémité en porte-à-faux de la poutre. L'appui arrière 7, immobilisé, maintient immobile la partie arrière 5a de la poutre. Cela est schématisé sur la Figure 6(B).

[0026] On notera que la déformation de la poutre est occasionnée par la mise en traction des haubans donc par leur allongement. Dans le fonctionnement de la poutre, l'appui arrière est en traction : il équilibre le renversement de la poutre occasionné par les voussoirs en porte-à-faux. On dimensionne le haubannage de telle façon que sous l'action du chargement apporté par les voussoirs la déformation verticale de la partie avant de la poutre soit sensiblement linéaire. Il faut noter enfin que les déformations verticales de la partie avant de la poutre sont très importantes vis-à-vis des déformations d'une part, des câbles reliant la poutre aux voussoirs et, d'autre part, du tablier lui-même sous l'action conjuguée de son poids propre et de la précontrainte de solidarisation.

[0027] Après réglage en nivellement des voussoirs et un léger serrage de présolidarisation, on procède à la solidarisation par précontrainte des voussoirs au tablier déjà construit.

[0028] Sur la Figure 4, on a schématisé l'ensemble des vérins de précontrainte par un vérin 18 qui tire un câble de précontrainte 19 à travers les voussoirs représentés en traits mixtes.

[0029] Selon l'invention, on crée un asservissement (automatique ou manuel) entre le(s) vérin(s) de l'appui arrière de la poutre et le(s) vérin(s) de précontrainte. Cet asservissement est schématisé sur la Figure 6(C) par une ligne 20 en traits interrompus.

[0030] Avant mise en tension des câbles de précontrainte, le vérin de l'appui arrière est chargé, celui de mise en tension des câbles de précontrainte n'est pas chargé. Du fait de l'asservissement entre ces deux vérins, au fur et à mesure de la mise en tension des câbles, le vérin de l'appui arrière de la poutre se dégonfle.Cette opération permet ainsi automatiquement le transport _de charge du poids propre du tablier dans le tablier lui-même au fur et à mesure de la mise en tension des câbles de précontrainte. On assiste à une détension progressive du haubannage ; l'avant 5b de poutre reste pratiquement immobile, tandis que son arrière 5a bascule vers le haut jusqu'à s'aligner sensiblement avec la partie avant de la poutre. Cette phase finale est représentée sur la Figures 6(C). La poutre de pose a retrouvé l'état de déformation de la Figure 6(A), à une rotation d'ensemble près.

[0031] La poutre n'est pas nécessairement horizontale au départ et la Figure 7 est relative à un exemple dans lequel la poutre, au départ, est inclinée vers le haut. On a supposé que sa rotation d'ensemble lui fait prendre une position finale où elle est sensiblement horizontale.

[0032] Si cela apparaît utile, pendant la phase de chargement de la poutre et dans le but de la soulager on limite le basculement de la partie en porte-à-faux au moyen d'un appui et on supprime cet appui à un instant donné de la deuxième phase durant laquelle on réalise la précontrainte. Par exemple, si l'on désire augmenter les performances de la poutre, par exemple en posant un ou des voussoirs supplémentaires dont les poids ajoutés à ceux des voussoirs déjà prévus conduiraient à une charge inadmissible pour la poutre, on équipe la poutre (Figure 8) d'une béquille 21à son extrémité avant et l'on met la béquille en appui sur le pont ou sur un appui provisoire 22. On amène le ou les voussoirs supplémentaires. La béquille se met en charge et soulage la poutre de pose. On procède ensuite à la mise en précontrainte de l'ensemble des voussoirs telle que décrit plus haut. A un moment déterminé de la mise en tension, on libère la béquille avant.

Revendications

1. - Procédé pour mettre en place des voussoirs dans le prolongement d'une portion de tablier de pont au moyen d'une poudre haubannée reposant sur un appui arrière et sur un appui avant articulé, qui comprend une première phase durant laquelle on suspend les voussoirs en porte à faux à ladite poutre et on maintient sensiblement immobile la partie de la poutre qui est en arrière de l'appui avant et une deuxième phase durant laquelle on solidarise les voussoirs à ladite portion en réalisant une précontrainte dans les voussoirs et ladite portion, caractérisé en ce qu'on transfère progressivement le poids des voussoirs à ladite portion sensiblement simultanément à la mise en oeuvre de la précontrainte en autorisant progressivement un basculement de ladite partie arrière de la poutre autour de l'appui avant pendant ladite deuxième phase.

2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un ou des vérins pour commander le basculement de la partie arrière de la poutre pendant la deuxième phase.

3. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on asservit la commande de ces vérins à la commande de vérins utilisés pour réaliser la précontrainte.

4. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie de la poutre qui est en avant de l'appui avant subit sensiblement, pendant la première phase, un pivotement autour de l'appui avant articulé.

5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la poutre, entre son état précédant le chargement avec les voussoirs et l'état final après transfert complet du chargement au tablier n'a subi qu'un basculement d'ensemble autour de l'appui avant.

6. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pendant la phase de chargement de la poutre et dans le but de la soulager on limite le basculement de la partie en porte-à-faux au moyen d'un appui et on supprime cet appui à un instant donné de la deuxième phase.

7. - Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin ou des vérins par l'intermédiaire duquel la partie arrière de la poutre est en appui.

8. - Dispositif selon la revendication 7, et qui comprend des vérins pour réaliser la précontrainte caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour asservir ces vérins au(x) vérins de l'appui arrière de la poutre.

Dessins