FR2622907A1

FR2622907A1 - Civil engineering works, particularly bridges, and processes for their construction

Info

Publication number: FR2622907A1
Application number: FR8715602A
Authority: FR
Inventors: Michel Demaret
Original assignee: Sogetrap
Current assignee: Sogetrap
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-05-12
Anticipated expiration: 2007-11-06
Also published as: FR2622907B1

Abstract

A bridge, according to the invention, is of the type comprising a deck 3 formed of prefabricated reinforced concrete slabs 5 placed transversely over several girders 1, 2. The slabs have channels 8 parallel to the girders into which reinforcements 9 are threaded which cross a group of slabs which are next to each other. The reinforcements are tensioned so that the slabs are pre-stressed. The slabs have recesses 6 into which metal pieces 7, integral with the girders, penetrate. These recesses are filled with concrete poured in-situ after the slabs have been compressed. One application is the construction of bridges.

Description

DESCRIPTION
Ouvrages de génie-civil, notamment
ponts et procédés de construction de ceux-ci
La présente invention a pour objet des ouvrages de génie-civil, notamment des ponts et des procédés de construction de ces ouvrages.DESCRIPTION
Civil engineering works, in particular
bridges and methods of constructing them
The present invention relates to civil engineering works, in particular bridges and methods of construction of these works.

Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des ponts et autres ouvrages de génie-civil. The technical sector of the invention is that of the construction of bridges and other civil engineering works.

La présente invention s'applique à des ponts comportant un tablier en béton armé posé sur des paires due poutres qui sont ellesmêmes posées sur des piles. The present invention applies to bridges comprising a reinforced concrete deck placed on pairs of beams which are themselves placed on piers.

I1 est précisé que l'invention n'est pas limitée à des ponts et peut s'appliquer à d'autres ouvrages de génie-civil, comportant un tablier ou une plateforme en béton armé porté par des paires de poutres. It is specified that the invention is not limited to bridges and can be applied to other civil engineering works, comprising an apron or a reinforced concrete platform carried by pairs of beams.

A ce jour, les tabliers de ponts en béton armé sont coulés sur place dans un coffrage, ce qui entraîne des travaux de coffrage et d'étaiement très contraignants par suite de la hauteur du tablier au-dessus du sol en général. To date, the decks of reinforced concrete bridges are poured on site in a formwork, which leads to very restrictive formwork and shoring work due to the height of the deck above the ground in general.

On connatt des ponts comportant un tablier en béton armé composé de dalles préfabriquées juxtaposées, mais,par suite des coupures entre dalles, celles-ci ne peuvent pas participer à la résistance mécanique de la structure porteuse et elles constituent une charge supplémentaire qui entraîne la nécessité d'augmenter considérablement la section des poutres, de sorte que cette solution est peu pratique et peu utilisée. Bridges are known comprising a reinforced concrete deck made up of prefabricated slabs juxtaposed, but, as a result of cuts between slabs, these cannot participate in the mechanical strength of the supporting structure and they constitute an additional load which entails the need significantly increase the section of the beams, so that this solution is impractical and little used.

L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens permettant de construire des ponts ou d'autres ouvrages analogues comportant un tablier en béton armé posé sur des poutres3 dans lesquels le tablier est composé de dalles préfabriquées qui sont juxtaposées et qui participent à la résistance mécanique de la structure porteuse. The objective of the present invention is to provide means making it possible to construct bridges or other similar works comprising a reinforced concrete deck placed on beams 3 in which the deck is made up of prefabricated slabs which are juxtaposed and which participate in the mechanical resistance of the supporting structure.

L'invention s'applique à des ouvrages de génie-civil du type comportant un tablier composé de dalles préfabriquées en béton armé qui sont posées sur des poutres. The invention applies to civil engineering works of the type comprising an apron composed of prefabricated reinforced concrete slabs which are placed on beams.

L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'un tablier qui comporte, en outre, des armatures de contrainte, paralleles auxdites poutres qui traversent un groupe de dalles, qui sont fortement tendues et qui sont maintenues en tension par deux pièces d'ancrage, fixées aux deux extrémités de chaque armature, qui prennent appui sur les bords latéraux externes des deux dalles extrêmes dudit groupe de dalles et chaque dalle comporte des évidements qui sont situés au-dessus des poutres et lesdites poutres comportent des pièces métalliques de connexion qui pénètrent dans lesdits évidements, lesquels sont remplis de béton coulé en place après la mise en compression desdites dalles. The object of the invention is achieved by means of an apron which further comprises stress reinforcements, parallel to said beams which pass through a group of slabs, which are highly tensioned and which are held in tension by two pieces of anchorage, fixed at the two ends of each reinforcement, which bear on the external lateral edges of the two end slabs of said group of slabs and each slab has recesses which are located above the beams and said beams include metal connecting pieces which penetrate into said recesses, which are filled with concrete poured in place after the compression of said slabs.

Selon un mode de réalisation préférentiel, chaque dalle comporte, sur un de ses deux bords transversaux, une ou plusieurs encoches et sur l'autre bord transversal un ou plusieurs tenons alignés longitudinalement avec lesdites encoches, de sorte que les tenons et encoches de deux dalles juxtaposées coopèrent pour positionner lesdites dalles l'une par rapport à l'autre. According to a preferred embodiment, each slab has, on one of its two transverse edges, one or more notches and on the other transverse edge one or more tenons aligned longitudinally with said notches, so that the tenons and notches of two slabs juxtaposed cooperate to position said slabs relative to each other.

Un procédé selon l'invention, pour construire un pot ou un ouvrage de génie-civil du type comportant un tablier composé de dalles préfabriquées en béton armé qui sont posées sur des poutres, comporte les opérations suivantes : on pose lesdites dalles préfabriquées transversalement auxdites poutres, au moyen d'un engin de manutention qui se déplace sur lesdites poutres et, lorsqu'on a posé un groupe de dalles juxtaposées, on engage des armatures dans des canaux longitudinaux réservés dans lesdites dalles, on met lesdites armatures en tension et on les bloque sous tension au moyen de pièces ancrage que l'on fixe aux deux extrémités de chaque armature et qui prennent appui sur les deux bords transversaux externes des deux dalles extrêmes dudit groupe, puis on coule du béton dans des évidements desdites dalles qui sont placés au-dessus desdites poutres et dans lesquels sont engagées des pièces métalliques de connexion fixées auxdites poutres, de sorte que lesdites dalles sont solidarisées avec lesdites poutres et forment avec cellee-ci une structure porteuse. A method according to the invention, for building a pot or a civil engineering structure of the type comprising an apron composed of prefabricated reinforced concrete slabs which are placed on beams, comprises the following operations: said prefabricated slabs are laid transversely to said beams , by means of a handling machine which moves on said beams and, when a group of juxtaposed slabs has been laid, reinforcements are engaged in reserved longitudinal channels in said slabs, said reinforcements are tensioned and blocks under tension by means of anchoring parts which are fixed at the two ends of each frame and which bear on the two external transverse edges of the two end slabs of said group, then concrete is poured into recesses of said slabs which are placed at -above said beams and in which are engaged metal connection pieces fixed to said beams, so that said slabs are secured with said beams and form therewith a supporting structure.

L'invention a pour résultat la possibilité de construire des tabliers en béton armé de ponts ou d'autres ouvrages analogues en utilisant des dalles préfabriquées, ce qui a pour résultat d'éviter tous les travaux de coffrage et d'étaiement, d'où une réduction très sensible du temps et du cout de la construction et une amélioration de la sécurité du chantier. The invention results in the possibility of building reinforced concrete decks of bridges or other similar works using prefabricated slabs, which results in avoiding all formwork and shoring, hence a very significant reduction in the time and cost of construction and an improvement in site safety.

Bien que le tablier d'un ouvrage selon l'invention soit composé de dalles juxtaposées, grâce à la liaison mécanique de ces dalles avec les poutres et grâce à la liaison mécanique entre dalles dues aux armatures de précontrainte, les dalles forment avec les poutres un ensemble mécanique et elles participent à la résistance mécanique de la structure porteuse, de sorte que le dimensionnement des poutres peut être réduit par rapport à celui qui est indispensable dans le cas de réalisations habituelles. Although the deck of a structure according to the invention is composed of juxtaposed slabs, thanks to the mechanical connection of these slabs with the beams and thanks to the mechanical connection between slabs due to the prestressing reinforcements, the slabs form with the beams a mechanical assembly and they participate in the mechanical resistance of the supporting structure, so that the dimensioning of the beams can be reduced compared to that which is essential in the case of usual constructions.

Le procédé de construction selon l'invention permet de construire le tablier d'un pont en plusieurs phases. The construction method according to the invention makes it possible to construct the bridge deck in several phases.

Au cours d'une première phases on met en place les tronçons de tablier situéssur les piles et de part et d'autre de celles-ci, puis on relie les dalles de chaque tronçon par une première série d'armatures de précontrainte, ce qui permet de renforcer la structure porteuse au droit des appuis. During a first phase, the deck sections located on the piers and on either side of them are put in place, then the slabs of each section are connected by a first series of prestressing reinforcements, which strengthens the load-bearing structure at right angles to the supports.

Ensuite, dans une deuxième phase, on pose les dalles qui constituent les tronçons de tablier situés au milieu des portées entre piles et on met en précontrainte ltensemble du tablier. Cette façon d'opérer permet aux dalles placées sur les appuis de s'accomoder des déformations des poutres provoquées par le poids des dalles préfabriquées. Then, in a second phase, the slabs which constitute the deck sections located in the middle of the spans between piles are laid and the entire deck is prestressed. This way of operating allows the slabs placed on the supports to accommodate deformations of the beams caused by the weight of the prefabricated slabs.

La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un ouvrage selon l'invention. The following description refers to the accompanying drawings which represent, without any limiting nature, an exemplary embodiment of a work according to the invention.

La figure 1 est une coupe transversale d'un pont selon l'invention. Figure 1 is a cross section of a bridge according to the invention.

La figure 2 est une vue de dessus d'un tronçon de pont selon l'invention. Figure 2 is a top view of a bridge section according to the invention.

La figure 3 est une vue en élévation partielle d'un pont selon l'invention en cours de construction. Figure 3 is a partial elevation view of a bridge according to the invention during construction.

La figure 1 est une coupe transversale d'un ouvrage de génie-civil, par exemple d'un pont, comportant une structure porteuse constituée par deux poutres parallèles 1 et 2, qui sont posées sur des appuis et comportant, en outre, un tablier ou une plateforme 3 posée sur les poutres. Bien entendu, le même ouvrage peut comporter plusieurs bandes parallèles comportant chacune deux poutres porteuses. Figure 1 is a cross section of a civil engineering work, for example a bridge, comprising a supporting structure constituted by two parallel beams 1 and 2, which are placed on supports and comprising, in addition, an apron or a platform 3 placed on the beams. Of course, the same structure may include several parallel strips, each comprising two carrying beams.

La figure 1 représente un exemple dans lequel la structure porteuse est constituée par deux poutres métalliques 12 reliées entre elles par des entretoises 4. En variante, les poutres 1 et 2 peuvent être des poutres en béton armé, par exemple en béton précontraint, ou des poutres en bois, par exemple en lamellé collé. FIG. 1 represents an example in which the supporting structure is constituted by two metal beams 12 connected to each other by spacers 4. As a variant, the beams 1 and 2 can be beams of reinforced concrete, for example of prestressed concrete, or wooden beams, for example in glued laminated timber.

Le tablier 3 d'un pont selon l'invention est composé de dalles en béton armé 5, qui sont préfabriquées, puis posées l'une à côté de l'autre, transversalement aux deux poutres sur lesquelles elles prennent appui. The deck 3 of a bridge according to the invention is composed of reinforced concrete slabs 5, which are prefabricated, then placed one next to the other, transversely to the two beams on which they are supported.

Avantageusement, les dalles sont reliées entre elles par des joints secs collés. Advantageously, the slabs are connected together by glued dry joints.

Chaque dalle préfabriquée comporte des évidements 6 qui se trouvent placés au-dessus des poutres 1 et 2. Each prefabricated slab has recesses 6 which are placed above the beams 1 and 2.

Les poutres 1 et 2 comportent des pièces de connexion 7 qui pénètrent à l'intérieur des évidements 6. The beams 1 and 2 have connection pieces 7 which penetrate inside the recesses 6.

Par exemple, dans le cas de poutres métalliques, les pièces de connexion 7 sont des goussets métalliques soudés sur les poutres 2. Dans le cas de poutres en béton armé, les pièces de connexion 7 sont des armatures laissées en attente sur les poutres. For example, in the case of metal beams, the connection pieces 7 are metal gussets welded to the beams 2. In the case of reinforced concrete beams, the connection pieces 7 are reinforcements left waiting on the beams.

Chaque dalle 5 comporte, des canaux longitudinaux 8, ctest-à-dire des canaux parallèles aux poutres. Each slab 5 comprises, longitudinal channels 8, that is to say channels parallel to the beams.

Une fois qu'on a posé une pluralité de dalles juxtaposées, on enfile dans chacun des canaux 8 une armature active ou un câble 9, qui sort de chaque côté des deux dalles extrêmes. On met les armatures en tension et on fixe sur les deux extrémités de chaque armature, deux pièces d'ancrage qui prennent appui sur chacune des deux dalles d'extrémité, ce qui a pour effet de comprimer fortement les dalles l'une contre l'autre par un effet de post contrainte. Once a plurality of juxtaposed tiles has been laid, an active reinforcement or cable 9 is threaded into each of the channels 8, which comes out on each side of the two end tiles. The reinforcements are placed in tension and two anchoring pieces which are supported on each of the two end slabs are fixed on the two ends of each reinforcement, which has the effect of strongly compressing the slabs one against the other by a post-constraint effect.

Une fois les dalles comprimées, on coule du béton dans les évidements 6, ce qui a pour effet de solidariser mécaniquement les dalles avec les poutres. Finalement, les dalles sont solidarisées entre elles par les armatures et sont solidarisées avec les poutres et elles participent à la résistance mécanique de la structure, de sorte que les dimensions des poutres 1 et 2 peuvent être relativement réduites par rapport à celles qui seraient nécessaires dans le cas d'une construction réalisée à partir d'éléments préfabriqués, simplement juxtaposés sans être reliés entre eux par des armatures de post contrainte ou dans le cas d'un tablier en béton armé coulé en place. Once the slabs have been compressed, concrete is poured into the recesses 6, which has the effect of mechanically joining the slabs to the beams. Finally, the slabs are secured to each other by the reinforcements and are secured to the beams and they participate in the mechanical strength of the structure, so that the dimensions of the beams 1 and 2 can be relatively reduced compared to those which would be necessary in the case of a construction made from prefabricated elements, simply juxtaposed without being connected together by post-stress reinforcements or in the case of a reinforced concrete deck cast in place.

Bien entendu, en dehors des câbles de post contrainte 9, chaque dalle préfabriquée comporte des armatures transversales, ctest-à-dire perpendiculaires aux poutres qui ne sont pas représentées pour la clarté du dessin et dont la disposition est bien connue de l'homme de l'art. Of course, apart from the post-stress cables 9, each prefabricated slab comprises transverse reinforcements, that is to say perpendicular to the beams which are not shown for clarity of the drawing and the arrangement of which is well known to those skilled in the art. art.

La figure 2 est une vue de dessus d'un tronçon de tablier de pont composé d'un groupe de n dalles préfabriquées juxtaposées 51' 52....5n, posées transversalement sur deux poutres 1 et 2. FIG. 2 is a top view of a section of bridge deck made up of a group of n prefabricated slabs juxtaposed 51 '52 .... 5n, laid transversely on two beams 1 and 2.

On voit sur cette figure les évidements 6 ménagés dans chaque dalle et-les pièces de connexion 7. Par exemple, chaque dalle comporte, comme le montre la figure 2, deux évidements 6a, 6b situés au milieu de la dalle et, dans l'alignement de chaque évidement complet, deux demi-évidements 6aly 6a2 et 6bl, 6b2 qui coopèrent avec les deux demi-évidements de la dalle voisine pour former un évidement complet. We see in this figure the recesses 6 formed in each slab and the connecting pieces 7. For example, each slab has, as shown in Figure 2, two recesses 6a, 6b located in the middle of the slab and, in the alignment of each complete recess, two half-recesses 6aly 6a2 and 6bl, 6b2 which cooperate with the two half-recesses of the neighboring slab to form a complete recess.

On voit sur la figure 2 les armatures de post contrainte 9 enfilées dans le groupe de dalles et les pièces d'ancrage 10 fixées sur les deux extrémités de chaque armature qui prennent appui sur les bords externes des deux dalles extrêmes 51 et 5n
Il n'est pas nécessaire de donner une description détaillée des pièces de blocage 10 qui sont analogues à celles qui sont utilisées dans la fabrication des poutres en béton précontraint.FIG. 2 shows the post-stress reinforcements 9 threaded into the group of slabs and the anchoring pieces 10 fixed on the two ends of each reinforcement which bear on the external edges of the two extreme slabs 51 and 5n
It is not necessary to give a detailed description of the locking pieces 10 which are similar to those used in the manufacture of prestressed concrete beams.

On voit sur la figure 2 que chaque dalle comporte sur l'un de ses deux bords transversaux au moins une encoche ou mortaise 11 et sur l'autre bord transversal au moins un tenon 12 qui s'engage dans la mortaise de la dalle voisine afin de positionner les dalles l'une par rapport à l'autre. We see in Figure 2 that each slab has on one of its two transverse edges at least one notch or mortise 11 and on the other transverse edge at least one stud 12 which engages in the mortise of the neighboring slab so to position the tiles relative to each other.

En variante, chaque dalle peut comporter le long de ses bords transversaux, plusieurs mortaises et plusieurs tenons. As a variant, each slab may comprise along its transverse edges, several mortises and several tenons.

La figure 3 est une vue en élévation d'un tronçon de pont selon l'invention en cours de-construction. On pose d'abord les poutres 1 et 2 sur les piles 12. Après quoi un engin de manutention 13 qui roule sur les poutres soulève les dalles préfabriquées et les met en place. Figure 3 is an elevational view of a bridge section according to the invention during construction. First the beams 1 and 2 are placed on the piles 12. After which a handling machine 13 which rolls on the beams lifts the prefabricated slabs and sets them in place.

Dans une première phase, on pose des groupes de dalles 141, 142... 14n représentés sur la figure qui sont situés au-dessus des piles et de part et d'autre de celles-ci. In a first phase, groups of tiles 141, 142 ... 14n are shown, shown in the figure, which are located above and on either side of the stacks.

Une fois que chaque groupe de dalles 141, 142... 14n a été mis en place, on engage des armatures métalliques 9 dans une partie des canaux 8 des dalles et on met ces armatures en tension pour exercer une post contrainte sur le groupe de dalles, de sorte que l'on assure ainsi au-dessus de chaque pile,la continuité mécanique des groupes de dalles î4î > 141, 142...14n en cours de montage. Once each group of slabs 141, 142 ... 14n has been put in place, metallic reinforcements 9 are engaged in part of the channels 8 of the slabs and these reinforcements are tensioned to exert a post stress on the group of slabs, so that there is thus ensured above each pile, the mechanical continuity of groups of slabs î4î> 141, 142 ... 14n during assembly.

Dans une deuxième phase, on met en place les groupes de dalles situés entre les groupes 14riz 142...14n pour compléter le tablier, puis on place dans les canaux 8 restant libres, des armatures 9 allant d'une extrémité du tablier à l'autre et on met en post contrainte la totalité du tablier au moyen de ces armatures. In a second phase, the groups of slabs located between the groups 14riz 142 ... 14n are put in place to complete the deck, then in the channels 8 remaining free, reinforcements 9 going from one end of the deck to the 'other and the entire deck is post-stressed using these fittings.

Après quoi, on coule du béton dans les évidements 6 de toutes les dalles, de sorte que l'on obtient finalement une structure porteuse constituée par les deux poutres et par l'ensemble des dalles.After which, concrete is poured into the recesses 6 of all the slabs, so that a bearing structure is finally obtained, constituted by the two beams and by all of the slabs.

Cette façon de procéder en plusieurs phases permet d'éviter que pendant les travaux, les divers groupes de dalles en cours de montage n' aient à supporter des déformation incompatibles avec leur résistance. This way of proceeding in several phases makes it possible to avoid that, during the work, the various groups of slabs being erected have to withstand deformation incompatible with their strength.

Les figures 1 à 3 représentent des ponts rectilignes. I1 est précisé que les procédés de construction selon l'invention permettent également de construire des ouvrages ayant d'autres formes géométriques, par exemple des ponts suivant un tracé en courbe. Dans ce cas, les dalles préfabriquées ont une forme en plan qui est pas rectangulaire et qui est par exemple trapézoldale. Figures 1 to 3 show straight bridges. It is specified that the construction methods according to the invention also make it possible to construct structures having other geometric shapes, for example bridges along a curved path. In this case, the prefabricated slabs have a plan shape which is not rectangular and which is for example trapezoidal.

Claims

1. Civil engineering works, in particular bridges, of the type comprising an apron (3), composed of prefabricated reinforced concrete slabs (5) which are laid transversely to beams (1, 2) characterized in that said slabs include channels (8) parallel to said beams (1, 2), in which reinforcements (9) are threaded which pass through a group of juxtaposed slabs which are highly tensioned and which are held in tension by two anchoring pieces (IO), which are fixed at the two ends of each frame and which bear on the two external transverse edges of the two external slabs (51 5n) of said group of slabs and each prefabricated slab (5) has recesses (6) which are placed above the beams, which comprise metallic connection pieces (7) which penetrate into said recesses, which are filled with concrete poured in place after the compression of said slabs.

2. Structure according to claim 1, characterized in that each prefabricated slab (5) has on one of its two transverse edges, one or more notches (11) and on the other transverse edge, one or more tenons (12 ) which are aligned longitudinally with said notches, so that the tenons and notches of two juxtaposed slabs cooperate to position the slabs relative to one another.

3. Structure according to claim 1, characterized in that each slab has two complete recesses (6a, 6b), located above two beams and four half-recesses (6al, 6a2, 6bl, 6b2) aligned longitudinally two by two with each complete recess.

4. Method for constructing a bridge or a civil engineering structure of the type comprising an apron composed of prefabricated slabs (5) of reinforced concrete, which are placed on beams (1, 2), characterized in that said prefabricated slabs are laid transversely to said beams, by means of a handling machine (13) which moves on said beams and, when a group of juxtaposed slabs has been laid, reinforcements (9) are engaged in longitudinal channels (8) hollowed out in said slabs, said reinforcements (9) are tensioned and blocked in tension by means of locking pieces (10) which are fixed at the two ends of each reinforcement and which bear on the two external transverse edges of the two end slabs of said group, then concrete is poured into recesses (6) of said slabs which are placed above said beams and in which are engaged metallic connection pieces (7) fixed to said beams, so that said slabs s have joined to said beams (1, 2) and form therewith a support structure.

5. Method according to claim 4, to build a bridge comprising beams (1, 2) placed on several piers (12), characterized in that one first poses groups of juxtaposed slabs (14riz 142 ... 14n) above said stacks (12) and on either side thereof, longitudinal reinforcements (9) are engaged in certain channels (8) of each group of slabs and each group is prestressed by means said reinforcements, then the slabs which complete the deck are laid between said groups of prestressed slabs, reinforcements are engaged in the channels remaining free from all of the slabs, of the deck, the assembly is prestressed and concrete is poured in place in said recesses (6).