Dalle en béton vibré, armé ou précontraint, servant de
couverture pour un ouvrage souterrain
peu profond.
L'invention a pour objet une dalle en béton vibré,
armé ou précontraint, servant de couverture pour un ouvrage
souterrain peu profond,réalisée à partir d'un chantier attenant
à l'ouvrage sans déranger la voierie qui surplombe la dalle,
et un procédé pour la construire.
Lorsqu'il s'agit de construire un ouvrage souterrain
comme un tunnel routier, une partie de métro, etc. on réalise
d'abord une dalle de couverture en dessous de laquelle on
creuse le tunnel proprement dit. Si l'ouvrage souterrain est peu profond on réalise habituellement la dalle de couver- ture à partir de la surface, c'est-à-dire qu'on fait un déblai
à ciel ouvert jusqu'au niveau inférieur de la dalle à construire,
j on coule la dalle et l'on remblaie par dessus jusqu'au niveau de la voierie initiale.
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qu'on éventre la voierie et perturbe la circulation en surface.
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une dalle en béton vibré, armé ou précontraint, servant de cou- verture pour un ouvrage souterrain peu profond, à partir d'un chantier attenant à l'ouvrage sans déranger la voierie qui surplombe la dalle.
La dalle conforme à l'invention est constituée par des tuyaux rigides jointifs, circulaires ou polygonaux, d'une longueur comprise avantageusement entre 30 et 100 m environ, alignés côte à cote en substance horizontalement à partir du chantier, et remplis comp lètement de béton vibré, armé ou précontraint, la distance entre la voierie intacte et la dalle étant
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placer et les tuyaux étant mis en communication deux à deux à intervalles réguliers par des orifices coiitigus, de sorte que,
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cevoir la conduite flexible d'une pompe à 'béton, l'extrémité
de cette conduite pouvant être introduite par l'orifice le plus éloigné du chantier dans le tuyau voisin, garni au préalable soit de cages d'armatures ou d'une poutrelle, soit de fils ou gaines de contrainte, puis le béton poussé dans ce dernier tuyau peut être vibré à travers les autres orifices par un homme qui se trouve dans le premier tuyau.
Suivant l'invention le chantier attenant à l'ouvrage est situé soit en dehors de la voierie, a la forme d'une tranchée ayant des dimensions tout juste suffisantes pour assurer l'accès
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d'un pont mobile pour maintenir la libre circulation pendant les travaux.
Les tuyaux rigides jointifs, circulaires ou polygonaux de la dalle, sont en asbeste-ci.ment, métal, béton armé ou béton avec un. noyau métallique, ont un diamètre intérieur
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des tuyaux jointifs ayant une longueur comprise entre 1 et 5 m.
L'invention concerne également un procédé de construction d'une dalle en béton vibré, armé ou précontraint, servant de couverture pour un ouvrage souterrain peu profond, à partir d'un chantier attenant à l'ouvrage sans déranger la voierie qui surplombe la dalle.
Suivant le procédé, on enfonce au moyen d'un vérin hydraulique à l'emplacement de la dalle à construire, en substan-
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d'une rangée de tuyaux rigides jointifs, circulaires ou polygonaux , alignés côte à cote, les terres étant retirées de façon connue en soi lors de l'enfoncement des segments de sorte
que tous les tuyaux sont tous vides et ouverts à l'air libre du côté du chantier, on enfonce avec précision des cages d'armature ou une poutrelle dans le premier tuyau de la rangée au moyen d'un vérin hydraulique ou bien on fixe de façon classique dans ce tuyau des fils ou des gaines de contrainte, on fait amener par un homme la conduite flexible d'une pompe à béton dans le tuyau voisin jusqu'à ce que l'extrémité de la conduite passe dans le premier tuyau en traversant le dernier orifice de communication prévu dans les tuyaux et, tandis qu'on pousse le béton de l'arrière vers l'avant de sorte que le premier tuyau
se remplit complètement, l'homme placé dans le tuyau voisin introduit un vibrateur à aiguille successivement dans tous les autres orifices pour faire vibrer le béton, on remplit ensuite
le second tuyau à partir du troisième et ainsi de suite jusqu'à ce que tous les tuyaux soient remplis de béton vibré, armé ou précontraint, sauf le dernier, qui peut rester vide.
En effet, on peut toujours prévoir un tube supplémentaire qui ne fait pas partie intégrante de la dalle mais sert uniquement de couloir communicant pour le bétonnage du tuyau précédent. Bien entendu on remplit éventuellement le dernier tuyau soit de la façon classique, c'est-à-dire en le remplissant partiellement de béton et en achevant l'opération avec du mortier, soit en introduisant le béton à l'arrière du tuyau par un canal vertical qui traverse la voierie.
Il va de soi que le procédé décrit ne limite pas l'ordre de remplissage des tuyaux ni le nombre de tuyaux qu'il faut utiliser en même temps pour amener le béton au fond des tuyaux voisins à bétonner; dans certains cas particuliers
le nombre de tuyaux vides au terme du bétonnage suivant l'invention peut être supérieur à 1.
La dalle ayant été réalisée sans affecter la voierie
on peut évidemment aborder la construction de l'ouvrage souterrain proprement dit suivant les procédés classiques. Il y a lieu de remarquer que la résistance de la dalle dépend de la résistance du béton utilisé pour remplir les tuyaux ; la résistance de la dalle ne varie pas selon que les tuyaux sont solidarisés ou non et,en pratique,un interstice de 10 cm entre deux tuyaux voisins est parfaitement tolérable. Il suffit évidemment qu'on empêche que des matières meubles et de l'eau passe entre ces interstices, ce qu'on fait de façon connue en soi.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention.
La Fig.l représente en élévation une vue d'ensemble d'un ouvrage souterrain peu profond à construire avec sa dalle de couverture déjà réalisée et le chantier attenant;
la Fig.2 est une coupe longitudinale suivant la
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la Fig.3 est la coupe droite agrandie de deux tuyaux adjacents communicants de la Fig.2;
la Fig.4 est la coupe longitudinale d'un. segment élémentaire de tuyau vue au début du bétonnage et,
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Conformément à l'invention, la dalle de couverture 1
(Fig.l) d'un ouvrage souterrain 2 peu profond est réalisée en dessous d'une voierie 3 d'une agglomération, cette voierie
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brisées les murs 4 et le sol ? de l'ouvrage à construire;
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sa section ABCD. Il peut être avantageusement un emplacement situé en contrebas de la voierie comme la bordure d'un jardin public, ou une tranchée creusée au voisinage de la voierie.
La dalle 1 est constituée par des tuyaux rigides T
(Fig.2) obtenus en mettant bout à bout des segments élémentaires S (Fig.4) dont la longueur varie habituellement entre 1 et 5 m.
Suivant l'invention on enfonce successivement les segments élémentaires au moyen d'un vérin hydraulique qui les pousse dans le sol tandis qu'on évacue les terres au fur et à mesure de l'avancement du travail, soit à la pelle, soit au moyen d'une machine à creuser du type à vis d'Arc�imède.
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que à l'endroit de la jonction pour éviter l'entrée de terre
de sorte que les tuyaux jointifs ainsi créés restent parfaitement vides.
Comme on n'enfonce généralement pas les segments élémentaires de tous les tuyaux en même temps, il y a assez de place disponible sur le chantier pour entreposer non seulement une réserve de segments élémentaires, mais aussi des vérins hydrauliques et des éléments d'armature ainsi que des vibrateurs à aiguille destinés à faire vibrer le béton armé ou précontraint dont seront emplis les tuyaux.
Chaque segment élémentaire comporte, dans son plan
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régulièrement tous les 2 ou 3 m, de sorte que chaque tuyau
vide de la dalle communique avec ses voisins; ces orifices ont avantageusement un diamètre de l'ordre de 0,15 à 0,20 m. Si l'on considère par exemple les premiers tuyaux Tl et T2 (Fig.2, 3)
de la rangée de tuyaux de la dalle à bétonner, on voit que les orifices Ul, U2 et U3 (Fig.3,4) de la série du côté gauche du tuyau Tl correspondent aux orifices du cote droit du tuyau T2, les orifices du côté droit du tuyau Tl étant obturés par le sol. Ceci est représenté à la figure 4 où le premier segment du tuyau Tl est obturé par le sol en X,les segments successifs du tuyau Jointif étant ajoutés au bout ouvert Y, et ainsi de suite.
Pour constituer un tuyau en béton armé on enfonce
avec précision dans ce tuyau au moyen d'un vérin hydraulique soit des cages d'armature 7 élémentaires (Fig.3), soit des bouts
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tuyau.
Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention on garnit ainsi le premier tuyau Tl de la rangée (Fin.2).
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et gagne le fond de ce tuyau, bouché par le sol, tirant avec lui une conduite flexible raccordée à une pompe à béton stationnant en surface. Il fait passer le bout de cette conduite par les orifices contigus Ul (Fig.4) et l'on actionne la pompe; le béton se répand au fond du tuyau Tl et remplit progressivement ce dernier sans former de cavernes, le béton étant poussé dans le sens des flèches.
L'homme introduit un vibrateur à aiguille 11 dans l'orifice commun U2 et fait vibrer le béton dans la région avoisinante ; il bouche ensuite l'orifice et procède de même manière pour tous les autres orifices de sorte que le béton est vibré
sur toute la longueur du tuyau Tl.
On arme ensuite le tuyau T2 et on le bétonne avec vibration en utilisant le tuyau T3 comme couloir de travail. On peut bétonner ainsi tous les tuyaux de la rangée sauf le dernier. Si ce dernier, le tuyau Z�fait partie intégrante de la dalle
à construire, le bétonnage peut être effectué de façon classique, c'est-à-dire en poussant du béton depuis l'ouverture vers le
fond et en remplissant les vides restants au moyen de mortier;
ou bien on peut pousser le béton du fond vers l'avant, en utilisant un canal vertical qui traverse la voierie. Il y a
lieu de remarquer que le béton ne peut être vibré qu'en plaçant un homme en aval du courant de béton, l'homme reculant constamment vers la sortie du tuyau.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, on peut éviter
cet inconvénient en prévoyant un tuyau supplémentaire, après
le tuyau Z; comme ce dernier ne fait pas partie intégrante de
la dalle ce tuyau peut rester vide.
Si l'on désire que la dalle, ou une partie de celle-ci, soit en béton précontraint, on fixe de façon connue en soi des fils ou des gaines de contrainte, par exemple en ancrant ces éléments de contrainte dans le fond des tuyaux au moyen d'un bouchon en béton. '
On procède ensuite comme pour le béton armé vibré .
On a réalisé suivant l'invention une dalle expéri-
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jointifs d'une longueur totale de 100 m. Les segments élémentaires avaient un diamètre intérieur de 1,20 m, un diamètre extérieur
de 1,33m et l'écartement moyen entre deux tuyaux voisins étant
de l'ordre de 0,10 m. Le niveau supérieur de la dalle se situait
à 1,20 cm en dessous de la voierie.
On a remarqué que le béton armé ainsi vibré suivant l'invention, avait une résistance exceptionnelle. Des essais isolés ont révélé que cette résistance est la plus grande quand l'armature du tuyau est une poutrelle (Fig.�); on pense que ce résultat provient de ce que la poutrelle, en se mettant à vibrer elle-même sous l'action indirecte de l'aiguille du vibrateur, accélère le processus de compaction du béton liquide.
D'autre part, la voierie sous laquelle la dalle expérimentale a été réalisée (la place Astrid à Anvers) n'a subi
aucune déformation.
On peut évidemment constituer des dalles de couverture dont les tuyaux ont une longueur supérieure à 100 m; il
suffit pour cela d'appliquer au béton la pression nécessaire
pour le pousser jusqu'au bout des tuyaux.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la formation d'exécution qui a été décrite et représentée à titre d'exemple et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant
des modifications.
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REVENDICATIONS
L.- Dalle en béton vibré, armé ou précontraint, servant de couverture pour un ouvrage souterrain peu profond , réalisée à partir d'un chantier attenant à l'ouvrage sans déranger
la voierie qui surplombe la dalle, caractérisée en ce que celle-
ci est constituée par des tuyaux rigides jointifs, circulaires
ou polygonaux, d�une longueur comprise avantageusement entre 30
et 100 m environ, alignés côte à côte en substance horizontale-
ment à partir du chantier, et remplis complètement de-béton'
vibré, armé ou précontraint, la distance entre la voierie in-
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intérieur de tels tuyaux étant suffisant pour permettre à des
hommes de s'y déplacer et les tuyaux étant mis en communication
deux à deux à intervalles réguliers par des orifices contigus,
de sorte que, avant l'introduction du béton, un des tuyaux
vides peut recevoir la conduite flexible d'une pompe à béton,
l'extrémité de cette conduite pouvant être introduite par l'ori-
fice le plus éloigné du chantier dans le tuyau voisin, garni
au préalable soit de cages d'armatures ou d'une poutrelle,
soit de fils ou gaines de contrainte, puis le béton poussé dans
ce dernier tuyau peut être vibré à travers les autres orifices
par un homme qui se trouve dans le premier tuyau.