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(11) | EP 0 260 197 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Pont en béton armé à coffrage intégré |
| (57) Pont en béton armé à coffrage intégré. Le coffrage est constitué par des tubes d'acier
5-9 parallèles, s'étendant entre les appuis du pont. Ils sont réunis à leur partie
inférieure par des bandes de raccordement 10, 11, 12, 14. |
[0002] Les ponts en béton armé sont d'une manière classique coulés sur un coffrage en bois ou métallique ou mixte : cela revient à construire un pré-pont, opération longue et coûteuse.
[0003] Trois solutions ont été mises en oeuvre pour éliminer cette opération de coffrage :
1- La préfabrication de poutres de la longueur d'une travée soit en béton armé ou précontraint, soit métalliques, sur lesquelles, après leur mise en place, on coule une dalle en béton armé ou précontraint qui, solidarisée avec les poutres, devient dalle de compression et chaussée : néanmoins, cette solution nécessite de très gros moyens de fabrication, de transport et de manutention ainsi qu'un coffrage important.
2- La préfabrication d'éléments courts en béton comportant poutres, dalle de compression et chaussée, solidarisés par précontrainte après mise en place. C'est une technique très élaborée qui nécessite également des moyens très importants.
3- La constitution de coffrage en profils laminés ou reconstitués, sur lesquels on coule le béton, et qui participent, l'ouvrage terminé, à la résistance. Ce n'est pas très rationnel car le poids mort est très important et l'on peut s'interroger sur l'homogénéité de l'ouvrage, le béton étant découpé par les profilés.
[0004] Le but de la présente invention est de proposer une solution qui permet la mise en place très rapide, sans moyens autres que courants, d'un coffrage peu coûteux.
[0005] Ce coffrage participant ensuite, une fois le béton armé coulé, à la résistance de l'ouvrage, remplace ainsi pour partie les armatures du béton armé et, de ce fait, n'apporte pas de supplément au prix de l'ouvrage, le coffrage étant de plus très rapidement posé.
[0006] L'invention a pour objet un pont en béton armé à coffrage intégré, caractérisé en ce que le coffrage est essentiellement constitué de tubes d'acier parallèles, s'étendant entre les appuis du pont.
[0007] Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- les tubes sont juxtaposés et solidarisés entre eux pour constituer le coffrage ;
- les tubes sont espacés les uns des autres et, entre deux tubes voisins, le coffrage est complété par des bandes de raccordement ;
- les tubes sont munis de connecteurs pour améliorer leur liaison avec le béton armé du pont ;
- les bandes de raccordement sont en tôle et susceptibles d'être démontées ;
- les bandes de raccordement sont en tôle et intégrées au coffrage ;
- les bandes de raccordement sont en bois et soutenues par des supports ;
- les bandes de raccordement sont des plaques préfabriquées en béton armé et sont supportées par des taquets .
[0008] D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir :
- une vue partielle en coupe transversale selon un plan vertical, d'un exemple de réalisation d'un pont à coffrage intégré selon l'invention.
[0009] Sur le dessin, on voit que le pont 1 en béton armé supporte une chaussée 2 et un trottoir latéral 3 muni d'une rambarde 4. Selon l'invention, le coffrage utilisé pour couler le béton du pont est essentiellement constitué par des tubes 5-9 en acier. Ces tubes s'étendent sur toute la longueur du pont, ou au moins sur chaque portée. Ils sont d'un diamètre qui peut aller jusqu'à 1,5 m environ sans que cette dimension constitue une limite. Ces tubes sont juxtaposés ou disposés avec un certain écartement comme représenté au dessin.
[0010] Dans ce dernier cas, le coffrage est complété par des bandes de raccordement qui relient les tubes deux-à-deux. Ces bandes de raccordement sont par exemple : des tôles d'acier pliées et fixées aux tubes à l'extérieur 10 ou à l'intérieur 11 par rapport au béton ; des pièces de bois 12 soutenues par des supports 13 ; ou des plaques préfabriquées 14 en béton armé supportées par des taquets 15. Elles sont en général placées vers la partie inférieure des tubes de façon que la plus grande partie de la circonférence des tubes soit en contact avec le béton.
[0011] Après avoir monté le coffrage et mis en place les armatures métalliques, on procède à la coulée de béton qui remplit l'espace entre les tubes et s'étend au dessus des tubes pour former une dalle. C'est sur cette dalle que sont disposés la chaussée et le trottoir latéral. Selon l'invention, le coffrage étant en acier, participe à la résistance mécanique du pont et doit être pris en compte dans le calcul de l'ouvrage, ce qui entraîne une économie de fer dans les armatures du béton armé.
[0012] Il faut également que l'ouvrage travaillant pour partie avec le coffrage ait une résistance homogène longitudinalement et transversalement, que le calcul soit classique, sans ambiguïté et que la fiabilité dans le temps soit assurée, ce qui est le cas dans la solution proposée.
[0013] Le coffrage est constitué de tubes de grande dimension de section quelconque et de faible épaisseur. De tels tubes sont fabriqués industriellement à partir de feuillard et sont donc à prix intéressants, voisins de ceux des profilés laminés. Ils ont une bonne inertie dans tous les sens, ce qui permet de les manutentionner facilement en grandes longueurs, étant donné d'autre part leur poids relativement peu important pour leur longueur.
[0014] Ils sont fabriqués en grandes longueurs et peuvent être facilement transportés avec des moyens classiques, depuis l'aciérie directement sur le chantier. Arrivés sur le chantier, ces tubes sont constitués en longueurs suffisantes par soudures bout à bout. Leur longueur étant grande au sortir de l'aciérie, généralement une seule soudure est nécessaire. Ils peuvent être cintrés pour réaliser des ouvrages courbes dans le plan horizontal ou vertical. On peut également les précambrer pour compenser la flèche prise entre appuis lors du coulage du béton.
[0015] Ainsi préparés, ils sont posés côte à côte sur les appuis de l'ouvrage, avec l'adjonction d'appuis intermédiaires si nécessaire, en laissant entre eux un intervalle faible dépendant de l'importance de l'ouvrage. Cet intervalle peut être à la limite nul et les tubes devenant alors jointifs, on peut les solidariser par quelques boulons sur la longueur. Il faut remarquer de nouveau que la manutention et la mise en place sur appuis sont aisées car ces tubes sont relativement légers et ont une bonne inertie dans tous les sens.
[0016] Les tubes ainsi posés, l'intervalle entre les tubes à la partie inférieure est refermé, régularisé et maintenu par un coffrage en bandes fixé aux tubes. Ce coffrage peut être constitué par du bois, des plaques préfabriquées en béton armé, ou des tôles acier. Dans le cas de coffrages acier, ceux-ci peuvent être soit démontés ultérieurement, soit solidarisés avec le béton coulé par des connecteurs et participer ainsi à la résistance de l'ouvrage.
[0017] Le volume délimité par une horizontale légèrement au-dessus des tubes et le coffrage en bande fixé à la partie inférieure de ces tubes, est celui réservé au béton armé coulé sur le coffrage ainsi constitué. Ce volume est celui d'un pont classique constitué d'une dalle supérieure et de poutres sous cette dalle, avec cependant de très notables avantages sur ce dernier système.
a- Les tubes sont pour les quatre cinqièmes environ de leur circonférence extérieure en contact avec le béton. Ce contact est amélioré par des connecteurs. On peut ainsi considérer qu'ils sont intégrés à l'ouvrage sans, grâce à leur forme, découper le béton et rompre son homogénéité et sa continuité. On peut les incorporer au calcul sans problème. Ils remplacent ainsi pour partie les aciers du béton armé.
b- La dalle supérieure n'est pas plate mais formée d'une série de voûtes bien plus efficaces pour la répartition des efforts locaux sur les poutres. La liaison de cette dalle avec les poutres est bien meilleure que dans les ponts à poutres et dalle , car elle n'est pas brutale avec un angle rentrant et une faible hauteur, mais arrondie sur la hauteur de la poutre. Les parties basses des tubes forment également liaison entre les parties basses des poutres, liées aux poutres par les connecteurs ou éventuellement le coffrage bas restant en place.
c- Même avec l'incorporation des tubes dans le calcul, celui-ci est classique et sans ambiguïté, et la fiabilité dans le temps est assurée.
d- La flexion sous un effort local d'une partie de l'ouvrage entraîne par torsion les tubes voisins, qui, justement, ont une très bonne résistance à ce genre de sollicitation. L'ouvrage en est ainsi fortifié et d'une homogénéité beaucoup plus grande qu'un ouvrage classique à dalle et poutres .
e- La grande homogénéité de l'ensemble s'oppose beaucoup mieux aux vibrations éventuelles car l'ensemble de l'ouvrage va participer à la résistance qui sera excellente non seulement longitudinalement mais aussi transversalement.
[0018] En résumé l'ouvrage selon l'invention peut être réalisé très rapidement avec des moyens tout à fait courants, à des prix nettement inférieurs à ceux des solutions classiques, car en fait le coffrage est facilement et très rapidement posé, et n'entraîne pas de coût supplémentaire car il remplace pour partie les aciers du béton armé. L'intégration des coffrages tubulaires rend l'ouvrage plus homogène, plus résistant. L'ensemble est sans problème de calcul et de longévité.