[0001] L'invention a pour objet un ouvrage de passage sous remblai susceptible de présenter
une très grande section, correspondant notamment au gabarit routier, un tel ouvrage
étant utilisable en particulier pour le passage sous remblai d'une circulation routière
ou ferroviaire.
[0002] L'évolution technique, en particulier la nécessité de construire de nouvelles voies
de circulation, telles que des autoroutes ou des lignes de transport ferroviaire à
grande vitesse, conduit à multiplier les passages surélevés. En effet, une ligne ferroviaire
ou une autoroute doivent avoir un profil en long régulier, sans rampe importante et
nécessite, en outre, la suppression des intersections.
[0003] Depuis un certain temps on est donc amené à réaliser des voies de circulation sur
un remblai qui égalise le profil, ce qui nécessite la construction d'ouvrages nombreux
pour le passage des voies de circulation secondaire, des lignes ferroviaires et des
rivières.
[0004] Pour résoudre de tels problèmes, l'inventeur a proposé, il y a quelques années, de
réaliser des ouvrages de passage sous remblai par une technique nouvelle qui présente
de très nombreux avantages et a connu un grand développement.
[0005] Cette technique qui est décrite, en particulier, dans les brevets européens N°0.081.402
N°0.244.890 et N°0 296 013 du même inventeur, consiste à réaliser une paroi tubulaire
constituée d'éléments préfabriqués en béton qui sont réalisés à l'avance, transportés
sur le chantier lorsque l'usine de préfabrication est éloignée, et assemblés sur le
site de construction, l'ensemble étant ensuite, recouvert d'un remblai.
[0006] D'une façon générale, la paroi tubulaire est centrée sur un axe longitudinal et comprend,
en section transversale, au moins trois éléments préfabriqués, respectivement un élément
supérieur en arc de cercle, reposant sur deux éléments de côté écartés l'un de l'autre
et comprenant chacun une base reposant sur le sol et une paroi latérale ayant une
partie supérieure incurvée vers l'intérieur de la section de façon à se raccorder
à l'élément supérieur.
[0007] La précédente invention permet de réaliser de façon très économique des ouvrages
qui peuvent avoir une très grande section de passage correspondant au gabarit routier.
Il a même été possible de réaliser, de façon très économique des ouvrages couvrant
plusieurs voies de circulation routière, par exemple, pour des autoroutes de contournement
d'une ville qui peuvent avantageusement être enterrées de façon à protéger l'environnement.
[0008] Le brevet européen N°0.585.959 décrit également un conduit enterré comprenant, en
section transversale, un élément supérieur en arc de cercle ou, éventuellement, en
anse de panier, qui repose, par des articulations sur deux éléments d'appui préfabriqués.
[0009] Bien entendu, il est plus économique d'utiliser, autant que possible, des éléments
standard dont on connaît les caractéristiques et les performances et, en pratique,
on réalise habituellement des ouvrages à section demi-circulaire, comprenant deux
éléments de côté ayant une partie supérieure incurvée en arc de cercle et se raccordant
à un élément supérieur de même rayon de courbure. Dans le mode de réalisation le plus
courant, l'élément supérieur couvre un secteur circulaire de 90°, de telle sorte que
les plans de joint entre les éléments de côté et l'élément supérieur sont inclinés
symétriquement de 45° par rapport à la verticale.
[0010] Les joints longitudinaux sont habituellement constitués de simples articulations
à axe horizontal et l'on a observé qu'une telle disposition permettait de réaliser
des ouvrages de très grande section et pouvant supporter une charge importante, par
exemple la circulation d'une voie autoroutière au-dessus de l'ouvrage.
[0011] Cependant, l'utilisation d'une section demi-circulaire conduit à donner à l'ouvrage
une hauteur relativement importante par rapport à sa largeur puisqu'elle est égale
à environ la moitié de celle-ci.
[0012] Pour augmenter la portée entre les éléments de côté, l'inventeur a donc proposé d'utiliser
des éléments de rayons différents, l'élément supérieur, qui couvre encore un secteur
angulaire de 90°, ayant un rayon plus grand que les parties incurvées des éléments
de côtés. De la sorte, on garde la même disposition des joints articulés entre les
éléments mais la portée entre ces articulations peut être augmentée. Toutefois, la
flèche de l'arc circulaire est proportionnelle à la distance entre appui et, en raison
de grand rayon nécessaire, la surélévation à la clé par rapport aux appuis latéraux
peut être trop importante pour utiliser cette technique lorsque la différence de hauteur
entre le fond sur lequel est posé l'ouvrage et la voie de circulation passant au-dessus
de celui-ci est insuffisante.
[0013] Dans un tel cas, on peut réaliser des ouvrages de passage de section rectangulaire
constitués d'une dalle reposant sur deux murs verticaux mais la technique de la préfabrication
ne peut être utilisée que pour des sections de passage réduites, de l'ordre de 10
à 15 m
2. En effet, pour de plus grandes dimensions, des éléments préfabriqués ne seraient
plus maniables et l'on est alors obligé d'utiliser les techniques classiques de construction
des ponts.
[0014] L'invention a donc pour objet d'étendre les possibilités d'application de la technique
de construction d'ouvrages d'art par éléments préfabriqués décrite dans les brevets
cités plus haut du même inventeur, en permettant de réduire la hauteur totale de l'ouvrage
par rapport à sa portée, tout en conservant les avantages essentiels de la technique
antérieure.
[0015] La solution à ce problème est un ouvrage de passage sous remblai tel que défini dans
la revendication 1. Des modes de réalisation avantageux sont définis dans les revendications
2 à 4.
[0016] L'invention concerne donc, d'une façon générale, un ouvrage de passage sous remblai
comprenant une paroi tubulaire ayant un axe longitudinal et constituée d'une pluralité
d'éléments en béton réalisés à l'avance et juxtaposés le long de joints longitudinaux
et transversaux, lesdits éléments étant assemblés sur le site de construction de façon
à former une paroi tubulaire comprenant, en section transversale à son axe, au moins
trois éléments préfabriqués, respectivement un élément supérieur ayant deux côtés
latéraux parallèles à l'axe longitudinal et deux éléments de côté écartés l'un de
l'autre et comprenant chacun une base reposant sur le sol et une paroi latérale ayant
une partie supérieure incurvée vers l'intérieur de la section, avec un bord supérieur
parallèle à l'axe longitudinal, l'élément supérieur reposant par ses côtés latéraux
le long de joints longitudinaux, sur les bords supérieurs des éléments de côté.
[0017] Conformément à l'invention, chaque élément supérieur, comprend une paroi cylindrique
à génératrices parallèles à l'axe longitudinal et ayant un profil transversal à double
courbure comprenant une partie centrale plane prolongée par deux parties extrêmes
ayant chacune même rayon de courbure que la partie supérieure incurvée de l'élément
de côté correspondant, de façon à se raccorder tangentiellement à celui-ci, ladite
paroi à double courbure étant associée à au moins une nervure de raidissement susceptible
d'encaisser les contraintes résultant du poids propre de l'élément supérieur et de
la charge appliquée par le remblai recouvrant la paroi tubulaire.
[0018] La courbure nulle de la partie centrale de la partie centrale de l'élément supérieur
et les dimensions des éléments sont telles que la hauteur totale de l'ouvrage ne dépasse
pas sensiblement celle d'un ouvrage à section rectangulaire limitant un même gabarit
la hauteur de la nervure ne dépassant pas celle d'un tablier plan limitant le gabarit,
la nervure de raidissement ayant un moment d'inertie suffisant pour donner à l'élément
supérieur la résistance à la flexion nécessaire, compte tenu de la distance entre
les côtés latéraux et des charges appliquées.
[0019] De façon particulièrement avantageuse, les côtés latéraux de l'élément supérieur
et les bords supérieurs des éléments de côté sont munis de parties d'appui conjuguées,
respectivement en creux et en saillie, de façon à ménager deux joints longitudinaux
articulés, le raccordement tangentiel des parties en appui de l'élément supérieur
avec les éléments de côté déterminant la transmission des efforts d'appui, en chaque
joint longitudinal, suivant des directions inclinées par rapport à l'horizontale,
avec une composante horizontale dirigée vers l'extérieur.
[0020] De préférence, le plan de joint longitudinal entre le bord supérieur d'un élément
de côté et le côté latéral de l'élément supérieur en appui sur celui-ci, passe par
un centre de courbure commun et est incliné sensiblement à 45° par rapport à l'horizontale.
[0021] Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation
particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés.
La figure 1 montre schématiquement, en coupe transversale, un ouvrage sous remblai
selon l'invention.
La figure 2 est une vue de détail d'un joint longitudinal.
La figure 3 montre une variante.
[0022] Sur la figure 1, on a représenté schématiquement, en coupe transversale, un ouvrage
de passage selon l'invention, comprenant une paroi tubulaire 1 disposée sur le fond
11 aplani et tassé d'une tranchée 10 et recouverte d'un remblai 12 jusqu'à un niveau
supérieur 13 se trouvant à une hauteur h au-dessus du fond 11 de la tranchée 10, pour
permettre le passage d'une voie de circulation au-dessus de l'ouvrage.
[0023] La paroi tubulaire 1 est constituée, d'une façon générale, d'éléments préfabriqués
en béton armé ou précontraint, qui sont juxtaposés de façon à former des tronçons
successifs centrés sur un axe longitudinal O.
[0024] Une telle disposition a été décrite en détail, notamment dans les brevets précédents
EP-0.081.402. et EP-0.244.890 du même inventeur.
[0025] D'une façon générale, chaque tronçon comprend, en section transversale, au moins
trois éléments, respectivement deux éléments de côté 2, 2' et un élément supérieur
3, ayant deux côtés latéraux 31, 31', parallèles à l'axe longitudinal O de l'ouvrage,
qui reposent sur les bords supérieurs 21, 21' des éléments de côté 2, 2'.
[0026] Chaque élément de côté 2, 2' comprend une semelle 22 formant une base à fond plan
22 et une paroi latérale 23 s'étendant vers le haut, en s'incurvant vers l'intérieur
au moins à sa partie supérieure 24. L'ensemble est équilibré de telle sorte que l'élément
de côté préfabriqué 2 puisse être posé sur le sol et tienne debout par lui même sans
échafaudage, même sous le poids de l'élément supérieur 3.
[0027] Dans les modes de réalisation décrits dans le brevet précédent EP-0.081.402, les
bases des éléments de côté sont reliées par un radier bétonné qui permet de répartir
la charge appliquée sur une grande surface. Cependant, le radier peut être supprimé
si la portance du fond 11 de la tranchée le permet et, en particulier, lorsque la
portée de l'ouvrage entre les bases des éléments de côté 2, 2' est importante.
[0028] Dans ce cas, chaque élément de côté présente la forme particulière représentée sur
la figure 1, la semelle 22 comprenant deux ailes 22a, 22b s'étendant respectivement
vers l'extérieur et vers l'intérieur de la section, de part et d'autre du pied de
la paroi latérale 23 sur une largeur déterminée en fonction de la portance du sol
et des conditions de stabilité. Bien que la paroi 23 soit incurvée vers l'intérieur,
l'expérience a montré qu'un tel élément pouvait être parfaitement stable, même pour
de très grandes portées.
[0029] La structure décrite dans le brevet précédent EP-0.081.402 a connu un grand développement
industriel en raison des nombreux avantages apportés par cette technique originale
de réalisation d'ouvrages d'art.
[0030] En particulier, le découpage de la section de passage est réalisé, selon le brevet
EP-0.081.402, de façon que les joints longitudinaux entre les éléments se trouvent
placés dans des zones de noeuds de contraintes dont les positions sont déterminées
en étudiant l'influence des charges appliquées. Ainsi, on peut réaliser des éléments
aussi grands que possible et diminuer ainsi le nombre d'éléments permettant de réaliser
la section de passage désirée.
[0031] L'expérience a montré que, dans le cas d'une voûte demi-circulaire, ces joints pouvaient
être placés de telle sorte que les deux plans de joint entre l'élément supérieur et
chaque élément de côté soient inclinés de 45° par rapport à l'horizontale.
[0032] Par ailleurs, il est particulièrement avantageux de ménager des joints articulés
entre chaque côté latéral 31 de l'élément supérieur 3 et le bord supérieur 21 de l'élément
de côté 2 associé. Ces joints articulés sont réalisés de la façon représentée sur
la figure 2, le bord supérieur 21 de l'élément de côté 2 étant muni d'une rainure
concave 41 alors que le côté latéral 31 de l'élément supérieur 3 est muni d'un rebord
convexe 42.
[0033] On obtient ainsi une très grande souplesse de la construction qui facilite, notamment,
la réalisation du remblai par couches successives car les articulations permettent
de légers déplacements pour l'ajustement des éléments. De plus, après la mise en service,
les contraintes appliquées sous la charge du remblai et des surchages sont transmises
tangentiellement par effet de voûte, de l'élément supérieur aux éléments de côté qui
prennent appui latéralement sur le remblai.
[0034] Par ailleurs, en raison de la grande résistance apportée par le positionnement judicieux
des joints entre éléments, Il est possible de diminuer leur poids, ce qui facilite
leur manutention même pour de très grandes dimensions.
[0035] Dans les modes de réalisation décrits dans le brevet EP-0.081.402, la paroi tubulaire
de l'ouvrage présente une section demi-circulaire symbolisée la ligne en pointillés
S1 sur la figure 1. On voit que la hauteur de l'ouvrage, à la clé, est égale à la
moitié de la portée entre appuis. Le gabarit rectangulaire de passage dans un tel
ouvrage, par exemple pour une voie de circulation routière, présente donc une hauteur
de l'ordre de la moitié de la largeur.
[0036] Comme on l'a indiqué, pour diminuer la hauteur de l'ouvrage par rapport à sa largeur,
il est possible de donner à l'élément supérieur un rayon de courbure plus grand que
celui des éléments de côté auxquels il se raccorde tangentiellement, selon le profil
S2 indiqué en pointillé sur la figure 1. Dans ce cas, le gabarit de passage G représenté
en traits mixte sur la figure présente une largeur L plus grande que le double de
la hauteur H. Cependant, la hauteur globale h1 de l'ouvrage à la clé reste assez importante
et peut être trop élevée lorsque la différence de hauteur h entre le niveau supérieur
de la voie de circulation 13 passant au-dessus de l'ouvrage et le fond 11 de celui-ci
est réduite.
[0037] Pour réduire la hauteur totale de l'ouvrage, on a aussi proposé, dans le brevet français
N° 2.642.109, de remplacer l'élément supérieur incurvé par une simple dalle plane
reposant, par des articulations, sur les bords supérieurs des éléments de côté.
[0038] Cependant, les effets de tassement à la limite du tablier plan déterminent un effet
de seuil qui entraîne une dégradation de la voie de circulation passant au-dessus
de l'ouvrage.
[0039] L'invention apporte une solution à ce problème en conservant, cependant, l'essentiel
des avantages de la disposition connue précédemment.
[0040] Comme le montre, en effet, la figure 1, l'ouvrage selon l'invention comprend, en
section transversale à son axe O, un élément supérieur 3 reposant par ses côtés latéraux
31, 31' sur les bords supérieurs 21, 21' de deux éléments de côté 2, 2' qui peuvent
être parfaitement identiques aux éléments de côté utilisés dans les structures connues
auparavant.
[0041] Chaque élément de côté 2 comprend donc, comme dans les dispositions antérieures,
une paroi latérale 23 dont au moins la partie supérieure 24 est incurvée de façon
à former un secteur circulaire centré en un point O1 et qui s'étend verticalement
à partir d'une base en forme de semelle comprenant deux ailes, respectivement externe
22a et interne 22b résistant au renversement de l'élément 2 vers l'intérieur ou vers
l'extérieur.
[0042] L'élément supérieur 3 présente, en revanche, une forme particulière. Il est constitué,
en effet, d'une paroi incurvée 30 associée à une nervure de raidissement 32. La paroi
30 présente une forme cylindrique à génératrices parallèles à l'axe longitudinal O
et ayant une double courbure. Elle comporte, en effet, une partie centrale 33 plane
qui se raccorde à deux parties extrêmes 34, 34' ayant un rayon de courbure égal à
celui de la partie supérieure incurvée de la paroi latérale 23, 23' de l'élément de
côté associé 2, 2'. Les deux parties 34 et 24 sont, par conséquent, centrées au même
point O1, O'1 et s'étendent, respectivement, de part et d'autre du plan de joint P.
[0043] La hauteur e de la nervure 32 est déterminée de façon à donner à l'ensemble un moment
d'inertie suffisant pour résister aux efforts appliqués sur la partie 33 de l'élément
3.
[0044] De préférence, les éléments sont dimensionnés de telle sorte que les appuis longitudinaux
soient écartés d'une largeur L et placés à une hauteur H au-dessus du fond 11, ces
dimensions correspondant au gabarit de passage G souhaité. Les joints 4, 4' sont,
alors placés aux angles de ce gabarit.
[0045] L'élément supérieur 3 peut être calculé comme une poutre à section variable reposant
sur deux appuis articulés constitués par les joints longitudinaux 4, 4' ménagés sur
les bords supérieurs 21, 21' des éléments de côtés 2, 2'. La hauteur e n'est pas donc
pas supérieure à celle d'un tablier plan reposant sur deux culées verticales, pour
limiter le même gabarit.
[0046] En revanche, la forme particulière des parties extrêmes 34, 34' de l'élément supérieur
3 permet de conserver les avantages de la structure connus précédemment.
[0047] Par exemple, comme le montre la figure 2, le joint articulé 4 peut être réalisé de
la même façon, le plan de joint P étant, de préférence, incliné par rapport à l'horizontale,
d'un angle A égal à 45°. On sait que, en pratique, ce type de joint a donné les meilleurs
résultats, même pour de très grandes portées.
[0048] De plus, le raccordement tangentiel des éléments par des parties 24 et 34 de même
rayon de courbure permet d'assurer la transmission continue des efforts par effet
de voûte et de conserver une certaine souplesse de la structure particulièrement utile
pour résister aux tassements différentiels et, même, à des secousses sismiques, comme
on a pu le vérifier.
[0049] En particulier, les efforts appliqués sur les deux joints articulés 4, 4' ont une
composante horizontale tendant à repousser vers l'extérieur les éléments de côté 2,
2' qui prennent appui sur les remblais latéraux, ces derniers étant réalisés de façon
à participer à la résistance de l'ouvrage. D'autre part, la forme incurvée vers l'intérieur
des éléments de côté 2, 2' et la possibilité de leur donner une très faible épaisseur
par rapport à leur longueur donne à l'ensemble une certaine souplesse permettant de
mobiliser les remblais.
[0050] Il apparaît que la hauteur totale h' de l'ouvrage n'est pas sensiblement supérieure
à celle d'un ouvrage à section rectangulaire et permet donc le passage d'une voie
de circulation 13 à une hauteur h assez réduite au-dessus du fond 11 de la tranchée
10, l'élément supérieur 3 pouvant être recouvert d'une couche mince de remblai.
[0051] Il est à noter que la forme particulière de l'élément supérieur permet de diminuer
les effets de tassement qui se produisent, normalement, à la limite d'un tablier plan
et qui entraînent une dégradation de la chaussée. En effet, étant donné que la partie
centrale 33 est prolongée par des parties 34 de plus grande courbure, l'épaisseur
du remblai augmente progressivement jusqu'aux appuis latéraux 4, 4' qui sont plus
éloignés de la surface supérieure 13 et, en raison de la continuité de la paroi externe
circulaire, cette augmentation ou diminution progressive de la hauteur de remblai
au-dessus de la paroi en béton assure une meilleure absorption de l'effet de seuil
au passage de l'ouvrage.
[0052] Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui
vient d'être décrit et qui pourrait faire l'objet de variantes ou de perfectionnements
sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.
[0053] En particulier, pour réaliser l'élément supérieur 33, on peut utiliser les techniques
habituelles du béton armé, notamment la précontrainte, de façon à réduire la hauteur
de la nervure de raidissement. On peut aussi augmenter le nombre de nervures associées
à chaque élément.
[0054] Par ailleurs, dans le mode de réalisation de la figure 1, les éléments de côté 2,
2' ont un centre de courbure O1 placé au niveau du fond 11, de façon à augmenter la
hauteur de la partie incurvée 24 pour un rapport donné de la largeur L à la hauteur
H du gabarit.
[0055] On pourrait cependant, donner autre forme aux éléments de côté, comme le montre,
par exemple, la figure 3. D'une façon générale, en effet, la hauteur e de la nervure
doit être juste suffisante pour donner à l'élément supérieur 3 la résistance à la
flexion nécessaire en assurant le gabarit de passage souhaité.
[0056] En outre, comme décrit dans le brevet EP-0.081.402, les bords internes des bases
22, 22' des éléments de côté peuvent être reliés par un radier bétonné permettant
de répartir la charge sur une grande surface.
[0057] Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées
dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières
et n'en limitent aucunement la portée.
1. Ouvrage de passage sous un remblai (12), comprenant une paroi tubulaire (1) ayant
un axe longitudinal (O) et constituée d'une pluralité d'éléments en béton réalisés
à l'avance et juxtaposés le long de joints longitudinaux et transversaux, lesdits
éléments étant assemblés sur le site de construction de façon à former une paroi tubulaire
(1) comprenant, en section transversale à son axe, au moins trois éléments préfabriqués,
respectivement un élément supérieur (3) ayant deux côtés latéraux (31, 31') parallèles
à l'axe longitudinal (O) et deux éléments de côté (2, 2') écartés l'un de l'autre
et comprenant chacun une base (22) reposant sur le sol (11) et une paroi latérale
(23) ayant une partie supérieure (29) incurvée vers l'intérieur de la section, avec
un bord supérieur (21) parallèle à l'axe longitudinal (O), l'élément supérieur (3)
reposant par ses cotés latéraux (31, 31'), le long de joints longitudinaux (4, 4'),
sur les bords supérieurs (21, 21') des éléments de côté (2, 2'),
caractérisé par le fait que chaque élément supérieur (3) comprend une paroi (30) ayant un profil transversal
à double courbure comprenant une partie centrale plane (33) prolongée par deux parties
extrêmes (34, 34') ayant chacune même rayon de courbure que la partie supérieure incurvée
(24, 24') de l'élément de côté (2, 2') correspondant, de façon à se raccorder tangentiellement
à celui-ci, ladite paroi à double courbure (30) étant associée à au moins une nervure
de raidissement (32) susceptible d'encaisser les contraintes résultant du poids propre
de l'élément supérieur (3) et dès charges appliquées par le remblai (12) recouvrant
la paroi tubulaire (1) et que les dimensions des éléments sont déterminées de telle
sorte que la hauteur totale (h') de l'ouvrage ne soit pas sensiblement supérieure
à celle d'un ouvrage à section rectangulaire limitant un même gabarit de passage (G)
et que la hauteur (e) de la nervure ne soit pas supérieure à celle d'un tablier plan
limitant ledit gabarit, la hauteur de la nervure (32) étant déterminée de façon à
donner à l'élément supérieur un moment d'inertie suffisant pour résister aux efforts
appliqués sur la partie centrale (33) de l'élément supérieur (3).
2. Ouvrage sous remblai selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les côtés latéraux (31, 31') de l'élément supérieur (3) et les bords supérieurs (21,
21') des éléments de côté (2, 2') sont munis de parties d'appui conjuguées, respectivement
en creux et en saillie, de façon à ménager deux joints longitudinaux articulés (4,
4'), le raccordement tangentiel des parties en appui de l'élément supérieur (3) avec
les éléments de côté (2, 2') déterminant la transmission des efforts d'appui, en chaque
joint longitudinal, suivant des directions inclinées par rapport à l'horizontale,
avec une composante horizontale dirigée vers l'extérieur.
3. Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le plan de joint longitudinal entre le bord supérieur d'un élément de côté et le
côté latéral de l'élément supérieur en appui sur celui-ci, passe par un centre de
courbure commun et est incliné sensiblement à 45° par rapport à l'horizontale.
4. Ouvrage sous remblai selon l'une des revendications précédentes, susceptible de ménager
un gabarit de passage rectangulaire (G) ayant une hauteur (H) et une largeur (L),
caractérisé par le fait que les dimensions des éléments sont déterminées de telle sorte que, après la pose, les
joints longitudinaux (4, 4') entre les éléments se trouvent placés sensiblement aux
angles supérieurs du gabarit de passage (G), les nervures dé raidissement (32) des
éléments supérieurs (3) ayant une face inférieure placée à un niveau correspondant
sensiblement à la hauteur (H) du gabarit (G) et les joints longitudinaux (4, 4') étant
écartés d'une distance correspondant sensiblement à la largeur (L) du gabarit (G).
1. Durchgangsbauwerk unter einer Erdaufschüttung (12), mit einer rohrförmigen Wand (1),
die eine Längsachse (O) aufweist und aus mehreren Betonelementen gebildet ist, welche
vorab gefertigt und entlang längs- und querverlaufenden Gelenkverbindungen aneinanderstoßend
angeordnet sind, wobei die Elemente auf der Baustelle derart zusammengefügt werden,
daß eine rohrförmige Wand (1) gebildet wird, die im Schnitt quer zu ihrer Achse, mindestens
drei vorgefertigte Elemente aufweist, nämlich ein oberes Element (3) mit zwei zur
Längsachse (O) parallelen Seitenkanten (31, 31') und zwei voneinander beabstandete
Seitenelemente (2, 2'), die jeweils eine auf dem Boden (11) aufliegende Basis (22)
und eine einen zur Innenseite des Querschnitts gebogenen oberen Teil (29) aufweisende
Seitenwand (23) mit einem zur Längsachse (O) parallelen oberen Rand (21) aufweisen,
wobei das obere Element (3) mit seinen Seitenkanten (31, 31') entlang längsverlaufenden
Gelenkverbindungen (4, 4') auf den oberen Rändern (21, 21') der Seitenelemente (2,
2') aufliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes obere Element (3) eine mit einem doppelt gekrümmten Querprofil ausgebildete
Wand (30) mit einem ebenen Mittelteil (33) aufweist, das durch zwei Endteile (34,
34') verlängert ist, die jeweils den gleichen Krümmungsradius wie der gekrümmte obere
Teil (24, 24') des entsprechenden Seitenelements (2, 2') haben, so daß sie sich tangential
an dieses anschließen, wobei die doppelt gekrümmte Wand (30) mindestens einer Versteifungsrippe
(32) zugeordnet ist, die in der Lage ist, die aus dem Eigengewicht des oberen Elements
(3) und den durch die Aufschüttung (12), welche die rohrförmige Wand (1) bedeckt,
aufgebrachten Belastungen resultierenden Spannungen zu absorbieren, und daß die Abmessungen
der Elemente derart gewählt sind, daß die Gesamthöhe (h') des Bauwerks nicht wesentlich
größer ist, als diejenige eines Bauwerks mit rechtwinkligem Querschnitt, welches das
gleiche Lichtraumprofil (G) eines Durchgangs begrenzt, und daß die Höhe (e) der Rippe
nicht größer als diejenige einer das Lichtraumprofil begrenzenden ebenen Fahrbahnplatte
ist, wobei die Höhe der Rippe (32) derart gewählt ist, daß dem oberen Element ein
ausreichendes Trägheitsmoment verliehen ist, um den auf den Mittelteil (33) des oberen
Elements (3) einwirkenden Kräften zu widerstehen.
2. Bauwerk unter einer Erdaufschüttung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (31, 31') des oberen Elements (3) und die oberen Ränder (21, 21')
der Seitenelemente (2, 2') derart mit ausgenommenen bzw. vorspringenden zusammengefügten
Stützteilen versehen sind, daß zwei längsverlaufende Gelenkverbindungen (4, 4') gebildet
sind, wobei die tangentiale Verbindung der Stützteile des oberen Elements (3) mit
den Seitenteilen (2, 2') die Übertragung der Stützkräfte an jeder längsverlaufende
Gelenkverbindung in zur Horizontalen geneigten Richtungen bestimmt, wobei eine nach
außen gerichtete horizontale Komponente vorhanden ist.
3. Bauwerk unter einer Erdaufschüttung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsgelenkfugenebene zwischen dem oberen Rand eines Seitenelements und der sich
darauf abstützenden Seitenkante des oberen Elements durch einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt
verläuft und im wesentlichen um 45° in bezug zur Horizontalen geneigt ist.
4. Bauwerk unter einer Erdaufschüttung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der zur
Ausbildung eines rechtwinkligen Durchgangslichtraumprofils (G) mit einer Höhe (H)
und einer Breite (L) geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Elemente derart gewählt sind, daß nach dem Positionieren die
längsverlaufenden Gelenkverbindungen (4, 4') zwischen den Elementen im wesentlichen
in den oberen Ecken des Durchgangslichtraumprofils (G) befinden, wobei die Versteifungsrippen
(32) der oberen Elemente (3) eine Innenseite aufweisen, die auf einer Höhe angeordnet
ist, welche im wesentlichen der Höhe (H) des Lichtraumprofils (G) entspricht, und
wobei die längsverlaufenden Gelenkverbindungen (4, 4') um eine Entfernung voneinander
beabstandet sind, die im wesentlichen der Breite (L) des Lichtraumprofils (G) entspricht.
1. A passage structure under embankment (12) comprising a tubular wall (1) with a longitudinal
axis (o) and consisting of a number of concrete elements built in advance and juxtaposed
along longitudinal and transversal joints, whereby the said elements are assembled
on the construction site in order to provide a tubular wall (1) comprising, as a section
transversal to its axis, at least three prefabricated elements, respectively an upper
element (3) with two lateral sides (31, 31') parallel to the longitudinal axis (o)
and two side elements (2, 2') spaced from one another and each containing a base (22)
resting on the ground (11) and a side wall (23) with an upper part (29) curved towards
the inside of the section, with an upper rim (21) parallel to the longitudinal axis
(o), whereas the upper element (3) rests by its lateral sides (31, 31'), along longitudinal
joints (4, 4'), on the upper rims (21, 21') of the side elements (2, 2').
characterised in that each upper element (3) comprises a wall (30) with a double curvature transversal
profile comprising a flat central part (33) extended by two extreme parts (34, 34')
each with the same radius of curvature as the upper curved part (24, 24') of the matching
side element (2, 2'), in order to connect tangentially to the said element, whereas
the said double curvature wall (30) is associated with at least one stiffening rib
(32) capable of absorbing the stresses resulting from the upper element's own weight
(3) and of the load applied by the embankment (12) covering the tubular wall (1) and
in that the sizes of the elements are determined so that the total height (h') of the structure
does not exceed substantially those of a structure with a rectangular section limiting
a same passage gauge (G) and the height (e) of the rib does not exceed those of a
plane roadway limiting said gauge, whereas the height of the rib (32) is determined
in order to give to the upper element a moment of inertia sufficient to withstand
to the stresses on the central part (33) of the upper element (3).
2. A structure under embankment according to claim 1, characterised in that the lateral sides (31, 31') of the upper element (3) and the upper rims (21, 21')
of the side elements (2, 2') are provided with matching resting parts, respectively
recessed and protruding parts, in order to provide two hinged longitudinal joints
(4, 4'), whereas the tangential connection of the resting parts of the upper element
(3) with the side elements (2, 2') determine the transmission of the resting stresses,
at each longitudinal joint, along directions titled with respect to the horizontal
axis, with a horizontal component directed outwards.
3. A structure under embankment according to one of the previous claims, characterised in that the longitudinal joint plane between the upper rim of a side element and the lateral
side of the upper element resting on the former, passes through a common curvature
centre and is tilted substantially at 45° with respect to the horizontal axis.
4. A structure under embankment according to one of the previous claims, capable of providing
a rectangular passage gauge (G) of height (H) and width (L), characterised in that the sizes of the elements are determined so that, after installation, the longitudinal
joints (4, 4') between the elements are located substantially at the upper angles
of the passage gauge (G), whereby the stiffening ribs (32) of the upper elements (3)
have a lower face placed at a level corresponding substantially to the height (H)
of the gauge (G) and the longitudinal joints (4, 4') are spaced by a distance corresponding
substantially to the width (L) of the gauge (G).