OUVRAGE DE SOUTÈNEMENT

Description

Arrière-plan de l'invention

[0001] La présente invention a trait aux ouvrages de soutènement réalisés dans un sol, et notamment aux ouvrages destinés à former des murs de quai portuaire.

[0002] Elle concerne plus particulièrement , comme décrit par le document JP H 08 193332 A, un ouvrage de soutènement dans un sol comportant une partie avant s'étendant sensiblement verticalement tout en délimitant une première portion de sol d'une seconde portion de sol.

[0003] L'invention trouve notamment son intérêt lorsque les niveaux des première et deuxième portions de sol sont sensiblement différents, par exemple lorsque la différence de hauteur entre les première et deuxième portions de sol est de l'ordre de 15 à 30 m.

[0004] C'est le cas lorsque la première portion de sol est située sous un plan d'eau, la partie avant de l'ouvrage de soutènement constituant alors un mur de quai délimitant également le plan d'eau de la deuxième portion de sol.

[0005] Traditionnellement, la partie avant d'un tel ouvrage de soutènement est une paroi plane et une partie des efforts exercés par la deuxième portion de sol sur la partie avant est reprise par des tirants métalliques longilignes qui relient la paroi plane à un rideau d'ancrage arrière, parallèle à la paroi plane, et situé dans la deuxième portion de sol, à distance de la paroi plane, ce qui assure la stabilité de l'ouvrage. Le rideau d'ancrage arrière peut être situé à plus de 50 mètres de la paroi plane, et les tirants métalliques peuvent être positionnés à une profondeur de l'ordre de 5 mètres. Classiquement, on commence par réaliser la paroi plane et le rideau d'ancrage dans la deuxième portion de sol. Ensuite on déblaie le volume de sol sur la distance séparant la paroi plane du rideau arrière, et sur la profondeur à laquelle doivent être positionnés les tirants métalliques.

[0006] On comprend donc que le volume de sol qu'il est nécessaire de déblayer pour pouvoir poser les tirants métalliques est très important, et ce d'autant plus que la paroi plane présente une grande longueur. De surcroît, après la pose des tirants métallique, il est nécessaire de remblayer le volume de sol qui a été précédemment déblayé. En général, une nappe d'eau souterraine est présente, qu'il est nécessaire de rabattre pendant la durée des travaux.

[0007] Ces opérations successives de rabattement de nappe et de terrassement, qui nécessitent de déplacer des volumes très importants de sol sont particulièrement longues, fastidieuses et onéreuses.

[0008] Le document JP H08193332A divulgue un ouvrage de soutènement ayant une partie avant comprenant des parois voûtées et une partie arrière comprenant des éléments de paroi présentant une profondeur supérieure à celle des parois voûtées.

Objet et résumé de l'invention

[0009] Un but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un ouvrage de soutènement qui soit plus simple et plus rapide à réaliser que celui de l'art antérieur, et qui ne nécessite pas les opérations de terrassement précitées.

[0010] Pour ce faire, l'invention porte sur un ouvrage de soutènement selon la revendication 1, dans lequel la partie avant se présente sous la forme d'une juxtaposition de parois voûtées s'étendant selon une direction longitudinale qui est verticale,

chaque paroi voûtée présentant un intrados en regard de la première portion de sol ainsi qu'un extrados en regard de la seconde portion de sol, et

l'ouvrage de soutènement comporte en outre une partie arrière reliée à la partie avant et comprenant une pluralité d'éléments de paroi dont les plus grandes faces s'étendent verticalement dans la seconde portion de sol, chaque élément de paroi étant disposé entre deux parois voûtées adjacentes et étant transversal à la partie avant.

[0011] On comprend que, considéré dans un plan de coupe horizontal, la juxtaposition des parois voûtées de la partie avant présente la forme d'une succession d'arcs disposés côte à côté et dont les intrados sont tournés vers la première portion de sol.

[0012] Les éléments de paroi constituent des tirants plans qui s'étendent verticalement depuis la surface du sol jusqu'à une profondeur prédéterminée. Les éléments de paroi sont solidaires de la partie avant sur toute leur hauteur. Ils ont pour fonction de reprendre les efforts subis par les parois voûtées et se substituent avantageusement aux tirants métalliques longilignes et au rideau arrière de l'art antérieur.

[0013] Les éléments de paroi sont avantageusement réalisés depuis la surface du sol. En conséquence, selon l'invention et contrairement à l'art antérieur, la pose des tirants s'effectue sans avoir à déblayer puis remblayer une grande quantité de sol. L'invention permet donc d'exécuter l'ouvrage de soutènement bien plus rapidement dès lors que l'on s'affranchit des opérations de terrassement.

[0014] De préférence, chaque élément de paroi est disposé entre deux parois voûtées adjacentes en étant orthogonal à la partie avant.

[0015] De façon avantageuse, le niveau supérieur de la partie avant correspond sensiblement au niveau supérieur de la partie arrière. Autrement dit, les faces supérieures des parois voûtées sont sensiblement au même niveau que les faces supérieures des éléments de paroi.

[0016] Avantageusement, la partie avant comporte deux bords d'extrémité verticaux, et la partie arrière comporte en outre deux autres éléments de paroi qui sont transversaux à la partie avant et disposés de part et d'autre de ladite pluralité d'éléments de paroi en s'étendant depuis les bords d'extrémités verticaux de la partie avant.

[0017] Avantageusement, les éléments de paroi sont plans. De préférence, la partie avant présente une direction longitudinale et les éléments de paroi sont perpendiculaires à ladite direction longitudinale de la partie avant.

[0018] De façon avantageuse, les éléments de paroi sont parallèles les uns aux autres. De préférence, les éléments de paroi sont régulièrement espacés les uns des autres.

[0019] Selon l'invention, les éléments de paroi présentent une hauteur qui est strictement inférieure à la hauteur de la partie avant. Dit autrement, la profondeur des éléments de paroi est strictement inférieure à celle de la partie avant.

[0020] Ainsi, sur la hauteur des éléments de paroi, l'ouvrage de soutènement selon l'invention se comporte comme une structure monolithique : chaque paroi voûtée composant la partie avant travaille en voûte comme une paroi circulaire, bloquée à ses extrémités par les éléments de paroi, qui travaillent comme des tirants plans. L'ensemble ci-dessus, en incluant le volume de sol contenu entre les éléments de paroi, a un fonctionnement similaire à celui d'un « mur poids ». Ceci permet de réduire sensiblement l'intensité des moments fléchissants appliqués sur la partie avant, et de réduire la valeur des déplacements. En outre, en-dessous des éléments de paroi, l'ouvrage de soutènement se comporte comme une paroi plane classique.

[0021] En d'autres termes, l'ouvrage de soutènement selon l'invention présente un comportement hybride.

[0022] De préférence, la hauteur de la partie avant est sensiblement égale au double de la plus grande hauteur des éléments de paroi. Au sens de l'invention, la « hauteur » est considérée selon une direction verticale, tandis que la « longueur » des éléments de parois est considérée selon une direction horizontale.

[0023] La plus grande hauteur des éléments de paroi peut être constante sur toute la longueur desdits éléments de paroi. Toutefois, et de façon avantageuse, considéré selon sa longueur, au moins l'un des éléments de paroi comporte une première extrémité reliée à la partie avant, et une seconde extrémité opposée à la première extrémité, et la hauteur de l'élément de paroi décroît depuis la première extrémité vers la seconde extrémité dudit élément de paroi. Cette hauteur décroissante a pour intérêt de réduire la concentration des contraintes à l'endroit de la jonction entre l'élément de paroi et les parois voûtées qui lui sont immédiatement adjacentes. Un autre intérêt est d'accompagner la diffusion des contraintes de traction le long des éléments de paroi formant tirants plans. Encore un autre intérêt est de réduire la quantité de matériaux nécessaires pour former la partie arrière, ce qui permet de réduire le coût de l'ouvrage de soutènement. De préférence, le profil de la face inférieure des éléments de parois est en escalier.

[0024] De façon préférentielle, la longueur des éléments de paroi est supérieure à la plus grande hauteur desdits éléments de paroi.

[0025] Avantageusement, la distance entre deux éléments de paroi adjacents est inférieure à la longueur de l'un des éléments de paroi. De préférence, la distance entre deux éléments de paroi adjacents est sensiblement égale à la moitié de la longueur de l'un des éléments de paroi. Un intérêt est d'améliorer la reprise des efforts par la partie arrière de l'ouvrage de soutènement.

[0026] Selon un mode de réalisation préférentiel, au moins deux parois voûtées sont reliées l'une à l'autre et à l'un des élément de paroi par un élément de couplage qui présente une première partie de liaison reliée à l'élément de paroi et des deuxième et troisième parties de liaison reliées aux deux parois voûtées. On comprend que les parois voûtées agissent en compression sur l'élément de couplage.

[0027] Avantageusement, les parties avant et/ou arrière sont réalisées en béton armé.

[0028] De façon préférentielle, les parois voutées comportent des cages d'armatures qui sont disposées les unes à côté des autres. En outre, lorsque la partie arrière contient également des armatures, celles-ci sont connectées aux cages d'armature de la première partie, de préférence par le biais des éléments de couplage, de façon à réaliser une continuité structurelle entre les armatures des parties avant et arrière.

[0029] Selon un premier mode de réalisation, la partie avant et/ou la partie arrière est une paroi moulée. Lorsque la partie avant est une paroi moulée, au moins certaines des parois voûtées sont préférentiellement constituées d'une juxtaposition d'écrans unitaires plans disposés en arc de cercle. Les parois moulées sont classiquement exécutées par panneaux élémentaires alternés ou successifs. On peut utiliser des coffrages aux extrémités, comme ceux décrits dans le document EP 0 101 350. Alternativement, avec des outillages de type haveuse de paroi, la liaison entre panneaux peut être obtenue en remordant le béton du panneau déjà coulé.

[0030] Selon un deuxième mode de réalisation, la partie avant est en béton armé, tandis que les éléments de parois comportent des palplanches.

[0031] Selon une autre variante, la partie arrière est réalisée à l'aide d'une technique de « soil-mixing », combinant une étape d'excavation d'une tranchée et de mélange in situ du sol en place de la tranchée avec un liant. Eventuellement, des palplanches pourront ensuite être placées dans la tranchée.

[0032] Selon encore une autre variante, la partie arrière est réalisée à l'aide de la technique de la paroi au coulis, connue par ailleurs, dans laquelle les armatures pourront éventuellement être installées.

[0033] La présente invention porte également sur un quai portuaire comportant au moins un ouvrage de soutènement selon l'invention, dans lequel la première portion de sol est située sous le fond d'un plan d'eau de sorte que la partie avant délimite également le plan d'eau de la seconde portion de sol.

[0034] Ce quai portuaire peut être un quai maritime, un quai fluvial, ou tout autre type de quai en contact avec un plan d'eau.

[0035] De préférence, mais non nécessairement, le fond du plan d'eau se situe entre le niveau inférieur de la partie arrière et le niveau de l'extrémité inférieure de la partie avant.

[0036] Avantageusement, le quai portuaire selon l'invention comporte en outre un premier rail qui est transversal aux éléments de paroi de la partie arrière tout en étant supporté par plusieurs desdits éléments de paroi, et le quai portuaire comporte en outre un deuxième rail parallèle au premier rail.

[0037] Ces deux rails constituent une voie permettant aux grues de manutention du fret, telles des portiques à conteneurs, de se déplacer parallèlement à la direction longitudinale de la partie avant de l'ouvrage.

[0038] De préférence, le premier rail est préférentiellement fixé aux éléments de parois.

[0039] De façon préférentielle, mais non exclusivement, le deuxième rail est supporté par la partie avant. Aussi, grâce à l'invention, les premier et deuxième rails sont supportés par l'ouvrage de soutènement. De préférence, les rails sont également solidaires de l'ouvrage de soutènement. En conséquence, les éléments de parois forment des traverses, ce qui permet d'assurer un écartement constant entre les deux rails.

[0040] En outre, le poids du portique à conteneurs est avantageusement repris par l'ouvrage de soutènement, ce qui présente le double avantage de réduire les efforts verticaux à prendre en compte pour le dimensionnement de la partie avant, et d'éviter les risques de mouvements différentiels entre les deux rails, susceptibles de se produire avec les ouvrages de soutènement de l'art antérieur.

Brève description des dessins

[0041] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective d'un quai portuaire selon l'invention constitué d'un ouvrage de soutènement selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
• la figure 2 est une vue latérale en coupe du quai portuaire de la figure 1, sur laquelle ont été représentés un portique à conteneurs installé sur une paire de rails supportée par l'ouvrage de soutènement ;
• la figure 3 est une vue de dessus du quai portuaire de la figure 1;
• la figure 4 est vue une latérale en coupe d'une variante du quai portuaire de la figure 1 comprenant un ouvrage de soutènement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
• les figures 5A et 5B sont des graphiques comparatifs qui illustrent les valeurs de déplacement et de moments fléchissant en fonction de la profondeur ;
• la figure 6 est une vue de dessus en coupe du quai portuaire selon un premier exemple de réalisation de l'invention ; et
• la figure 7 est une vue de dessus en coupe du quai portuaire selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention.

Description détaillée de l'invention

[0042] Sur la figure 1, on a illustré un quai portuaire 10 selon l'invention, qui comporte un ouvrage de soutènement 12 dans un sol S selon un premier mode de réalisation. L'ouvrage de soutènement 12 comporte une partie avant 14 qui s'étend de manière sensiblement verticale, et qui délimite une première portion de sol S1 d'une seconde portion de sol S2.

[0043] En se référant aux figures 1 et 2, on constate que la première portion de sol S1 est située sous le fond F d'un plan d'eau P et que la partie avant 14 présente une profondeur supérieure à celle du plan d'eau. On comprend donc que la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12 délimite également le plan d'eau P de la seconde portion de sol S2.

[0044] On comprend que la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement constitue une paroi de soutènement dont une fonction est d'empêcher que la seconde portion de sol ne s'écroule dans le plan d'eau P.

[0045] Comme on le constate sur la figure 2, la hauteur H1 de la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12 est strictement supérieure à la hauteur H2 du plan d'eau P, étant entendu que la hauteur H2 du plan d'eau P est définie entre le fond F et la surface du plan d'eau P. Plus précisément, la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12 s'étend verticalement en-dessous du fond F du plan d'eau P sur une hauteur H3. Aussi, la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12 délimite la portion de sol S1 de la seconde portion de sol S2 sur cette hauteur H3.

[0046] Par ailleurs, la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12 s'étend verticalement au-dessus de la surface du plan d'eau P sur une hauteur H4.

[0047] Dans cet exemple non limitatif, la hauteur H1 de la partie avant 12 est de 43 mètres, la hauteur H2 du plan d'eau est de l'ordre de 25 mètres, la hauteur de la partie émergée H4 de la partie avant 14 est de l'ordre de 6 mètres. Enfin, la hauteur H3 de la portion de la partie avant 14 qui s'étend sous le fond du plan d'eau P est de l'ordre de 12 mètres.

[0048] Conformément à l'invention, la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12 se présente sous la forme d'une juxtaposition de parois voûtées 16 qui s'étendent selon une direction longitudinale qui est verticale. Les parois voûtées sont alignés en étant disposées côte à côte de façon à former une paroi continue qui s'étend selon un plan vertical moyen X1 qui s'étend selon la direction longitudinale de la partie avant. Comme cela est représenté sur la figure 3, chaque paroi voûtée 16 a une section transversale, prise dans un plan horizontal, qui présente globalement la forme d'un arc de cercle.

[0049] Chaque paroi voûtée 16 présente un intrados 18 qui est en regard de la première portion de sol S1, et également vers le plan d'eau P. Chaque paroi voûtée 16 présente également un extrados 21, opposé à l'intrados 18, qui est en regard de la seconde portion de sol S2.

[0050] Dans cet exemple, chaque paroi voûtée 16 présente une épaisseur E1 qui est de l'ordre de 1 mètre. On comprend par ailleurs que chaque paroi voûtée 16 s'étend verticalement depuis la surface selon sensiblement toute la hauteur H1 de la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12. Toujours dans cet exemple, chaque paroi voûtée 16, considérée dans un plan horizontal, présente un rayon de courbure R, qui est de l'ordre de 15 mètres.

[0051] L'ouvrage de soutènement 12 comporte en outre une partie arrière 20 qui est solidaire de la partie avant 14 de façon à former une structure monobloc. La partie arrière 20 comporte une pluralité d'éléments de paroi 22 formées dans sol et qui s'étendent verticalement depuis la surface du sol jusqu'à une profondeur prédéterminée. On comprend donc que les plus grandes faces 24 s'étendent verticalement dans la seconde portion de sol S2. Dans le premier mode de réalisation illustré en figure 2, la plus grande face 24 des éléments de paroi 22 présente une forme sensiblement plane et rectangulaire.

[0052] En se référant à la figure 2, on constate que le niveau supérieur de la partie avant correspond sensiblement au niveau supérieur de la partie arrière. Autrement dit, les éléments de paroi 22,26 s'étendent verticalement depuis le niveau supérieur de la partie avant. Qui plus est, les éléments de paroi 22 sont solidaires de la partie avant 14 sur toute leur hauteur.

[0053] Comme on le constate sur la figure 3, chaque élément de paroi 22 est solidaire de la partie avant en étant disposé entre deux parois voûtées 16 adjacentes, tout en étant transversal à la partie avant 14. Plus précisément, dans ce premier mode de réalisation, les éléments de paroi 22 s'étendent dans des plans verticaux X2, qui sont perpendiculaires au plan moyen X1 dans lequel s'étend la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12.

[0054] Par ailleurs, les éléments de paroi 22 sont parallèles les uns aux autres, la distance d entre deux éléments de paroi 22 successifs étant de l'ordre de 15 mètres.

[0055] Dans ce premier mode de réalisation, la partie avant 14 comporte deux bords d'extrémité verticaux 14a et 14b, opposés l'un à l'autre, comme illustré en figure 3. La partie arrière 20 comporte en outre deux autres éléments de paroi 26 qui sont également transversaux à la partie avant 14, et qui sont disposés de part et d'autre de la pluralité d'éléments de paroi 22. Ces autres éléments de paroi 26 s'étendent depuis les bords d'extrémité 14a, 14b de la partie avant 12, de façon que tous les éléments de parois 22,26 soient parallèles les uns aux autres.

[0056] Plus précisément, dans ce premier mode de réalisation, les éléments de paroi 22,26 sont identiques et parallèles les uns aux autres, de sorte qu'on se limitera à décrire l'élément de paroi 22 qui est illustré en figure 2.

[0057] De façon avantageuse, les éléments de paroi 22,26 présentent une plus grande hauteur H5M, qui, dans cet exemple, est constante sur toute la longueur des éléments de parois. En outre, tous les éléments de paroi 22,26 présentent la même plus grande hauteur. Toutefois, sans sortir du cadre de la présente invention, les éléments de paroi pourraient présenter des plus grandes hauteurs différentes.

[0058] La plus grande hauteur H5M est strictement inférieure à la hauteur H1 de la partie avant 14. Qui plus est, la profondeur des éléments de paroi 22,26 est strictement inférieure à celle de la partie avant 14.

[0059] Cette conformation a pour effet que, selon la hauteur H5M, l'ouvrage de soutènement se comporte comme une paroi circulaire, tandis qu'en-dessous des éléments de paroi 22,26, l'ouvrage de soutènement se comporte comme une paroi plane.

[0060] Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 2, on constate que le niveau du fond F du plan d'eau P se situe entre le niveau inférieur 14a de la partie avant 14 et le niveau inférieur 20a de la partie arrière 20. Le niveau inférieur 14a de la partie avant 14 correspond à l'extrémité inférieure des parois voûtées, tandis que le niveau inférieur de la partie arrière correspond à la face inférieure des éléments de parois 22,26.

[0061] Dans cet exemple, la hauteur H1 de la partie avant est sensiblement égale au double de la plus grande hauteur H5M des éléments de paroi 22,26. Dans cet exemple, les éléments de paroi s'étendent selon une longueur L qui est orientée horizontalement. La longueur L des éléments de paroi 22,26 est supérieure à la plus grande hauteur H5M desdits éléments de paroi, comme illustré en figure 2.

[0062] De plus, la distance d entre deux éléments de paroi adjacents 22,26 est sensiblement égale à la moitié de la longueur L des éléments de paroi 22,26. Une telle configuration permet d'améliorer des propriétés de soutènement de l'ouvrage de soutènement selon l'invention.

[0063] En se référant à nouveau à la figure 3, on constate qu'au moins deux parois voûtées adjacentes 16 sont reliées l'une à l'autre et à l'un des éléments de paroi 22 par un élément de couplage 30 qui présente une première partie de liaison 30a reliée à l'élément de paroi 22 et des première et deuxième parties de liaison 30b, 30c reliées aux deux parois voûtées adjacentes. Cet élément de couplage 30 permet de faciliter la solidarisation entre les parois voûtées et l'élément de liaison.

[0064] En se référant à nouveau à la figure 2, on constate que le quai portuaire 10 comporte en outre un premier rail 40 et un deuxième rail 42, parallèle au premier rail 40 sur lesquels un portique à conteneurs 50 peut se déplacer parallèlement à la partie avant 14, afin de charger un cargo porte-conteneurs 52.

[0065] Le premier rail 40 est transversal aux éléments de paroi 22,26 tout en étant supporté par lesdits éléments de paroi 22,26. Le deuxième rail 42 est quant à lui, dans cet exemple, supporté par la partie avant 14. Sans sortir du cadre de la présente invention, le deuxième rail 42 pourrait être également supporté par les éléments de paroi 22,26. Dans cet exemple, les premier et deuxième rails 40,42 sont fixés à l'ouvrage de soutènement 12.

[0066] Sur la figure 4, on a illustré un autre quai portuaire 10' selon l'invention, qui comporte un ouvrage de soutènement 12' selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

[0067] Considéré selon sa longueur L, chaque élément de paroi 22' comporte une première extrémité 22'a qui est reliée à la partie avant 14' et une seconde extrémité 22'b qui est opposée à la première extrémité 22'a.

[0068] L'ouvrage de soutènement 12' selon ce deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation par le fait que les éléments de paroi 22' de la partie arrière 20' présentent une hauteur non-uniforme.

[0069] Comme illustré en figure 4, considéré selon la longueur de l'élément de paroi, la hauteur dudit élément de paroi 22 décroît entre la première extrémité 22'a et la seconde extrémité 22'b de l'élément de paroi 22. Dans l'exemple de la figure 4, la face inférieure 22'c de l'élément de paroi 22' présente une forme en escalier, la plus grande hauteur H5M de l'élément de paroi 22' se trouvant à proximité de la partie avant 14'.

[0070] On va maintenant décrire un exemple de méthode de réalisation des quais portuaires décrits ci-dessus.

[0071] Pour réaliser le quai portuaire 10, on commence par exemple à réaliser la partie avant 14 de l'ouvrage de soutènement 12. Pour ce faire, on forme dans le sol S une paroi moulée de profondeur H1 dont la section transversale, prise dans un plan horizontal, présente la forme d'une succession d'arcs, telle que représentée en figure 3. Cette paroi moulée est en béton armé. Pour ce faire, on pourra utiliser un outil de forage, tel que celui décrit dans EP 2 295 648.

[0072] Ensuite, ou concomitamment, on réalise les éléments de paroi 22,26, soit sous la forme de parois moulées, ou bien en réalisant des excavations par une technique de « soil-mixing » dans lesquelles on introduit des palplanches. Pour ce faire, on pourra utiliser un outil de forage et de mélange, tel que celui décrit dans FR 2 889 608. Les éléments de couplage 30 sont par ailleurs placés entre les éléments de paroi 22 et les parois voûtées 16

[0073] Dans les exemples des figures 6 et 7, les éléments de couplage 30',30" sont construits avec l'outillage utilisé pour réaliser la partie avant.

[0074] Il s'agit par exemple d'un outillage de paroi moulée mettant en oeuvre des coffrages tels que ceux décrits dans le document EP 0 101 350, qui permettent de réaliser les liaisons entre l'élément de couplage et les parois voûtées.

[0075] La figure 6 illustre un premier exemple de réalisation des éléments 22de couplage 30'. Dans ce premier exemple, la première partie de liaison 30'a est couplée avec l'élément de paroi 22 par coopération de forme. Dans ce premier exemple, l'élément de paroi 22 est réalisé en paroi moulée avec des armatures continues, tel que décrite dans le document EP 0 833 987 par exemple. On constate que la cage d'armature 31' de l'élément de couplage 30' est reliée avec la cage d'armature 23 de l'élément de paroi 22. Chacune des deuxième et troisième parties de liaison 30'b,30'c est également munie d'une cage d'armature et se présente sous la forme d'un bras de liaison qui est couplé avec une des parois voutées 16 par coopération de forme.

[0076] Dans le deuxième exemple de réalisation illustrée sur la figure 7, l'élément de couplage 30" est similaire à celui de la figure 6 à ceci près que les deuxième et troisième parties de liaison 30"b et 30"c présentent la forme de renfoncement et non pas de bras de liaison. La paroi voutée 16 qui est reliée à la deuxième partie de liaison 30"b est constituée de deux éléments unitaires 16₁ et 16₂ reliés l'un à l'autre.

[0077] Par ailleurs, dans ce deuxième exemple de réalisation, l'élément de paroi 22 comprend un rideau de palplanches 25 relié à la cage d'armature 31" de l'élément de couplage 30". Ce rideau de palplanches peut être directement battu dans le sol, ou mis en place dans l'excavation par la technique de « soil-mixing », telle que décrite ci-dessus, ou encore en paroi au coulis bien connue par ailleurs.

[0078] Pour réaliser les éléments de paroi 22' du deuxième mode de réalisation de la figure 4, on creuse quatre tranchées adjacentes dont les hauteurs respectives décroissent entre la première extrémité 22'a et la seconde extrémité 22'b. On obtient alors la forme en escalier illustrée en figure 4.

[0079] Sur la figure 5A, la courbe G1 illustre le déplacement en millimètres de l'ouvrage de soutènement 12 de la figure 1 en fonction de la profondeur, mesurée depuis la surface du plan d'eau P. La courbe G2 illustre le déplacement d'un ouvrage de soutènement selon l'art antérieur décrit ci-dessus.

[0080] Sur la figure 5B, la courbe M1 illustre la valeur des moments fléchissants subis par l'ouvrage de soutènement 10 de la figure 1 en fonction de la profondeur. La courbe M2 illustre la valeur des moments fléchissants subis par l'ouvrage de soutènement selon l'art antérieur décrit ci-dessus.

[0081] Il ressort des calculs réalisés que l'ouvrage de soutènement selon l'invention présente des déplacements et des moments fléchissants qui sont, en valeur absolue, sensiblement inférieurs à ceux de l'ouvrage antérieur.

Revendications

1. Ouvrage de soutènement (12,12') dans un sol (S) comportant une partie avant (14) s'étendant sensiblement verticalement tout en délimitant une première portion de sol (S1) d'une seconde portion de sol (S2), dans lequel

la partie avant (14) se présente sous la forme d'une juxtaposition de parois voûtées (16) s'étendant selon une direction longitudinale qui est verticale,

chacune desdites parois voûtées (16) présente un intrados (18) en regard de la première portion de sol (S1) ainsi qu'un extrados (21) en regard de la seconde portion de sol (S2),

l'ouvrage de soutènement (12) comporte en outre une partie arrière (20) reliée à la partie avant (14) et comprenant une pluralité d'éléments de paroi (22) dont les plus grandes faces (24) s'étendent verticalement dans la seconde portion de sol (S2), chaque élément de paroi (22) étant disposé entre deux parois voûtées (16) adjacentes et étant transversal à la partie avant (14), caractérisé en ce que les éléments de paroi (22) présentent une hauteur (H5M) qui est strictement inférieure à la hauteur (H1) de la partie avant (14), par quoi la profondeur des éléments de paroi est strictement inférieure à celle de la partie avant.

2. Ouvrage de soutènement selon la revendication 1, dans lequel la partie avant (14) comporte deux bords d'extrémité verticaux, et dans lequel la partie arrière (20) comporte en outre deux autres éléments de paroi (26) qui sont transversaux à la partie avant (14) et disposés de part et d'autre de ladite pluralité d'éléments de paroi (22) en s'étendant depuis les bords d'extrémités verticaux (14a,14b) de la partie avant.

3. Ouvrage de soutènement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les éléments de paroi (22,26) sont plans.

4. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments de paroi (22,26) sont parallèles les uns aux autres.

5. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la hauteur (H1) de la partie avant est sensiblement égale au double de la plus grande hauteur (H5M) des éléments de paroi (22,26).

6. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, considéré selon sa longueur (L), au moins l'un des éléments de paroi (22') comporte une première extrémité (22'a) reliée à la partie avant (14'), et une seconde extrémité (22'b) opposée à la première extrémité (22'a), et dans lequel la hauteur de l'élément de paroi (22) décroît entre la première extrémité (22'a) et la seconde extrémité (22'b) dudit élément de paroi (22).

7. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la longueur (L) des éléments de paroi (22,26) est supérieure à la plus grande hauteur (H5M) desdits éléments de paroi.

8. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distance (d) entre deux éléments de paroi adjacents (22,26) est inférieure à la longueur (L) de l'un des éléments de paroi (22,26).

9. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins deux parois voûtées adjacentes (16) sont reliées l'une à l'autre et à l'un des élément de paroi (22) par un élément de couplage (30,30',30") qui présente une première partie de liaison (30a,30'a,30"a) reliée à l'élément de paroi (22) et des deuxième et troisième parties de liaison (30b,30c ;30'b,30'c ;30"b,30"c) reliées aux deux parois voûtées adjacentes.

10. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les parties avant (14) et/ou arrière (20) sont réalisées en béton armé.

11. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la partie avant (14) et/ou la partie arrière (20) est une paroi moulée.

12. Ouvrage de soutènement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie avant (14) est en béton armé, tandis que les éléments de parois comportent des palplanches.

13. Quai portuaire (10) comportant au moins un ouvrage de soutènement (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première portion de sol (S1) est située sous le fond (F) d'un plan d'eau (P) de sorte que la partie avant (14) délimite le plan d'eau (P) de la seconde portion de sol (S2).

14. Quai portuaire selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un premier rail (40) qui est transversal aux éléments de paroi (22,26) de la partie arrière tout en étant supporté par plusieurs desdits éléments de paroi (22,26) , et en ce que le quai portuaire comporte en outre un deuxième rail (42) parallèle au premier rail.

15. Quai portuaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que le deuxième rail (42) est supporté par la partie avant (14).

Ansprüche

1. Stützwerk (12, 12') in einem Boden (S), umfassend einen vorderen Teil (14), der sich im Wesentlichen vertikal erstreckt und dabei einen ersten Bodenabschnitt (S1) von einem zweiten Bodenabschnitt (S2) abgrenzt, wobei

der vordere Teil (14) in Form einer Aneinanderreihung von gewölbten Wänden (16) vorliegt, die sich in einer Längsrichtung, welche vertikal ist, erstrecken,

jede gewölbte Wand (16) eine innere Wölbfläche (18) gegenüber dem ersten Bodenabschnitt (S1) sowie eine äußere Wölbfläche (21) gegenüber dem zweiten Bodenabschnitt (S2) aufweist,

das Stützwerk (12) ferner einen hinteren Teil (20) aufweist, der mit dem vorderen Teil (14) verbunden ist und eine Vielzahl von Wandelementen (22) umfasst, deren größte Flächen (24) sich vertikal in dem zweiten Bodenabschnitt (S2) erstrecken, wobei ein jedes Wandelement (22) zwischen zwei benachbarten gewölbten Wänden (16) angeordnet ist und quer zu dem vorderen Teil (14) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (22, 26) eine Höhe (H5M) aufweisen, die streng kleiner als die Höhe (H1) des vorderen Teils (14) ist, wodurch die Tiefe der Wandelemente streng kleiner als die des vorderen Teils ist.

2. Stützwerk nach Anspruch 1, bei dem der vordere Teil (14) zwei vertikale Endkanten aufweist und bei dem der hintere Teil (20) ferner zwei weitere Wandelemente (26) aufweist, die quer zu dem vorderen Teil (14) verlaufen und sich von den vertikalen Endkanten (14a, 14b) des vorderen Teils erstreckend auf beiden Seiten der Vielzahl von Wandelementen (22) angeordnet sind.

3. Stützwerk nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Wandelemente (22,26) eben sind.

4. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Wandelemente (22, 26) parallel zueinander verlaufen.

5. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Höhe (H1) des vorderen Teils im Wesentlichen gleich dem Doppelten der größten Höhe (H5M) der Wandelemente (22, 26) ist.

6. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eines der Wandelemente (22') über seine Länge (L) betrachtet ein erstes Ende (22'a) aufweist, das mit dem vorderen Teil (14') verbunden ist, sowie ein zu dem ersten Ende (22'a) entgegengesetztes zweites Ende (22'b), und bei dem die Höhe des Wandelements (22) zwischen dem ersten Ende (22'a) und dem zweiten Ende (22'b) des Wandelements (22) abnimmt.

7. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Länge (L) der Wandelemente (22, 26) größer ist als die größte Höhe (H5M) der Wandelemente.

8. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abstand (d) zwischen zwei benachbarten Wandelementen (22, 26) kleiner ist als die Länge (L) von einem der Wandelemente (22, 26).

9. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens zwei benachbarte gewölbte Wände (16) miteinander und mit einem der Wandelemente (22) durch ein Kopplungselement (30, 30', 30") verbunden sind, das ein erstes Verbindungsteil (30a, 30'a, 30"a), welches mit dem Wandelement (22) verbunden ist, sowie ein zweites und ein drittes Verbindungsteil (30b, 30c; 30'b, 30'c; 30"b, 30"c), die mit den beiden benachbarten gewölbten Wänden verbunden sind, aufweist.

10. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorderen (14) und/oder hinteren (20) Teile aus Stahlbeton gefertigt sind.

11. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der vordere Teil (14) und/oder der hintere Teil (20) eine Schlitzwand ist.

12. Stützwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der vordere Teil (14) aus Stahlbeton besteht, während die Wandelemente Spundbohlen umfassen.

13. Hafenkai (10), umfassend wenigstens ein Stützwerk (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich der erste Bodenabschnitt (S1) unter einem Grund (F) eines Wasserkörpers (P) befindet, so dass der vordere Teil (14) den Wasserkörper (P) von dem zweiten Bodenabschnitt (S2) abgrenzt.

14. Hafenkai nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner eine erste Schiene (40) umfasst, die quer zu den Wandelementen (22, 26) des hinteren Teils verläuft und dabei von mehreren der Wandelemente (22, 26) getragen wird, sowie dadurch, dass der Hafenkai ferner eine zweite Schiene (42), welche parallel zu der ersten Schiene verläuft, umfasst.

15. Hafenkai nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schiene (42) durch den vorderen Teil (14) getragen wird.

Claims

1. A retaining structure (12, 12') in the ground (S) including a front part (14) extending substantially vertically while delimiting a first ground portion (S1) from a second ground portion (S2), wherein

the front part (14) is in the form of a juxtaposition of arched walls (16) extending along a longitudinal direction which is vertical,

each of said arched walls (16) has an intrados (18) facing the first ground portion (S1) as well as an extrados (21) facing the second ground portion (S2),

the retaining structure (12) further includes a rear part (20) connected to the front part (14) and comprising a plurality of wall elements (22) whose largest faces (24) extend vertically in the second ground portion (S2), each wall element (22) being disposed between two adjacent arched walls (16) and being transverse to the front part (14), characterized in that the wall elements (22) have a height (H5M) strictly lower than the height (H1) of the front part (14), whereby the depth of the wall elements is strictly less than that of the front part.

2. The retaining structure according to claim 1, wherein the front part (14) includes two vertical end edges, and wherein the rear part (20) further includes two other wall elements (26) which are transverse to the front part (14) and disposed on either side of said plurality of wall elements (22) extending from the vertical end edges (14a, 14b) of the front part.

3. The retaining structure according to claim 1 or 2, wherein the wall elements (22, 26) are planar.

4. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the wall elements (22, 26) are parallel to each other.

5. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the height (H1) of the front part is substantially equal to twice the greatest height (H5M) of the wall elements (22, 26).

6. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein, considered along its length (L), at least one of the wall elements (22') includes a first end (22'a) connected to the front part (14'), and a second end (22'b) opposite to the first end (22'a), and wherein the height of the wall element (22) decreases between the first end (22'a) and the second end (22'b) of said wall element (22).

7. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the length (L) of the wall elements (22, 26) is greater than the greatest height (H5M) of said wall elements.

8. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the distance (d) between two adjacent wall elements (22, 26) is less than the length (L) of one of the wall elements (22 ,26).

9. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein at least two adjacent arched walls (16) are connected to each other and to one of the wall elements (22) by a coupling element (30, 30', 30") which has a first connecting part (30a, 30'a, 30"a) connected to the wall element (22) and second and third connecting parts (30b, 30c; 30'b, 30'c; 30"b, 30"c) connected to the two adjacent arched walls.

10. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the front (14) and/or rear (20) parts are made of reinforced concrete.

11. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the front part (14) and/or the rear part (20) is a diaphragm wall.

12. The retaining structure according to any one of the preceding claims, wherein the front part (14) is made of reinforced concrete, while the wall elements include sheet piles.

13. A harbor dock (10) including at least one retaining structure (12) according to any one of the preceding claims, wherein the first ground portion (S1) is located under the bottom (F) of a water body (P) so that the front part (14) delimits the water body (P) of the second ground portion (S2).

14. The harbor dock according to claim 13, characterized in that it further includes a first rail (40) which is transverse to the wall elements (22, 26) of the rear part while being supported by several of said wall elements (22, 26), and in that the harbor dock further includes a second rail (42) parallel to the first rail.

15. The harbor dock according to claim 14, characterized in that the second rail (42) is supported by the front part (14).

Dessins