<B>Procédé de réalisation d'un revêtement allongé en béton précontraint</B> et revêtement obtenu par ce procédé On sait que les plus grands inconvénients des revêtements de sol en béton actuels pro viennent de la nécessité de les fractionner en dalles séparées par des joints de dilatation. L'établissement des joints complique la réali sation et l'entretien du revêtement. De plus, les joints constituent, dans le revêtement, des zones de moindre résistance.
Dans les revêtements en béton ordinaire, ces joints sont très rapprochés et les dalles sont de faible surface.
Dans le brevet suisse N 268469, on a montré qu'il était possible, en soumettant le béton de revêtement à une double précontrainte parallèle à sa surface, d'accroître considé rablement la dimension des dalles, c'est-à-dire d'espacer les joints et, de plus, de les orga niser de manière qu'ils assurent la continuité mécanique du revêtement. Cependant, de tels joints grèvent considérablement le prix de revient de ces revêtements précontraints et, surtout, ils sont un obstacle à la mise en oeuvre des moyens de bétonnage rapides modernes.
Toutefois, l'expérience a montré qu'une dalle précontrainte suivant deux directions pa rallèles à sa surface et dont le béton a durci sous cette double précontrainte, acquiert une résistance au poinçonnage qui, à égalité d'épais seur, est six fois supérieure à celle d'une dalle de béton ordinaire, ce qui justifie pleinement les réductions d'épaisseur admises dans ce bre vet.
La présente invention a pour objet un pro cédé de réalisation d'un revêtement en béton précontraint de très grande étendue dans au moins une de ses deux dimensions, revêtement entièrement dépourvu de toute espèce de joint de dilatation.
Selon l'invention, ce procédé de réalisation d'un revêtement allongé en béton précontraint sur un sol nivelé aménagé pour l'uniformisation du frottement de ce revêtement sur ce sol, procédé dans lequel la précontrainte est essen tiellement obtenue, dans le sens de la plus grande longueur de ce revêtement, par appui des extrémités de ce revêtement sur des butées ancrées dans le sol et par l'action de moyens d'écartement disposés dans au moins une cou pure transversale de ce revêtement, la compres sion du revêtement obtenue par cette action d'écartement étant ensuite conservée par des calages, est caractérisé en ce que, les butées ayant été préalablement exécutées de manière à présenter une résistance élastique dans le sens de l'appui, le revêtement est coulé,
sous forme d'une couche de béton d'épaisseur uni forme, avec ses extrémités au contact desdites butées en y ménageant au moins une coupure transversale dans laquelle, après l'action des moyens d'écartement, sont insérés des calages rigides, la distance de la coupure la plus proche d'une des butées élastiques à cette butée étant choisie telle que le frottement sur le sol de la longueur correspondante du revêtement réduise, lors de la mise en action des moyens d'écar tement dans cette coupure, la poussée reçue élastiquement par cette butée à une valeur qui, pour la partie de revêtement touchant cette butée, correspond à un état intermédiaire de compression compris entre la compression due à la dilatation maximum et la compression subsistant encore,
lors de la rétraction maxi mum, dans la partie du revêtement située au- delà de cette coupure par rapport à ladite butée.
Ainsi, les variations de température et d'état hygrométrique provoquent seulement, dans la partie du revêtement éloignée des bu tées, -des variations d'état de compression, tandis que les parties de revêtement proches des butées peuvent varier de dimension, les dites butées maintenant néanmoins, grâce à leur élasticité, un état de compression perma nent dans les parties de revêtement qui les touchent ou en sont proches.
Dans une telle réalisation, la position de la coupure ou la distance entre deux coupures successives parallèles doivent être choisies pour que, malgré le frottement du revêtement sur le sol, un état de précontrainte minimum soit réalisé dans les parties de revêtement les plus éloignées d'une coupure, c'est-à-dire en général le milieu de l'intervalle compris entre deux coupures successives.
Un tel revêtement ne comportant pratique ment que des coupures, c'est-à-dire des inter ruptions dans le bétonnage, il devient alors possible d'utiliser pour l'édifier les moyens mécaniques de bétonnage modernes avec leur plein rendement.
De préférence, une seconde précontrainte est imposée au revêtement dans le sens de la largeur de celui-ci et cette précontrainte est avantageusement réalisée au moyen de câbles transversaux. Toutefois, dans le cas de revêtements de très grande largeur, réalisés par une succession de bandes parallèles, la seconde précontrainte, transversale à celle qui est réalisée dans le sens de la longueur de ces bandes, pourra aussi être réalisée, comme celle-ci, par l'action de moyens d'écartement disposés dans la coupure ménagée entre deux bandes consécutives et par appui du bord des bandes extrêmes sur des butées latérales.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé fera bien comprendre comment, à titre d'exemple, l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 montre très schématiquement, en plan, une aire de béton allongée précontrainte en deux directions.
Les fig. 2 et 3 sont des diagrammes mon trant le comportement de cette aire respecti vement dans le cas d'une butée fixe et d'une butée élastique.
La fi-. 4 montre, en coupe verticale per pendiculaire à sa direction générale, une butée ou culée comportant un ressort infiniment sou ple.
La fig. 5 montre, en coupe verticale ana logue, une culée équipée de ressorts formés de fils d'acier parallèles.
La fig. 6 montre, en coupe verticale, l'en semble d'une culée élastique à fils d'acier paral lèles.
Les fig. <I>7a</I> et<I>7b</I> sont deux coupes possibles suivant VII-VII de la fig. <B>6.</B>
Les fig. 8, 9 et 10 montrent encore en coupes verticales trois variantes de culées élas tiques.
La fig. 11 est une vue schématique en plan d'un revêtement de béton allongé mon trant la possibilité de mise en oeuvre de res sorts auxiliaires.
La fig. 12 est un diagramme montrant, en fonction du temps, les contraintes de ten sion dues au retrait.
La fi-. 13, analogue à la fig. 1 est une vue en plan schématique d'un revêtement bétonné comportant des coupures pour la mise en oeuvre de précontraintes provisoires.
La fig. 14 montre en coupe verticale un dispositif de mise en précontrainte provisoire ou définitive d'un revêtement.
La fig. 15 montre en coupe analogue à la fig. 14 un dispositif dé mise en précontrainte provisoire.
La fig. 16 est une vue en perspective d'une variante de vérin utilisable dans le dispositif montré par la fig. 15.
La fig. 17 est la coupe verticale transver sale d'un vérin pouvant, en même temps, for mer calage.
La fig. 18 est une coupe suivant XVIII- XVlll de la fig. 17.
Les fig. 19 et 20 montrent en deux vues, sous forme de coupes schématiques, des inci dents susceptibles de survenir à la mise en compression de la piste. La fig. 21 est la vue en coupe analogue à la fig. 17, d'un vérin formant calage. Les fig. 22 et 24 montrent en coupe ver ticale des dispositifs de mise en précontrainte définitive. Les fig. 23 et 25 sont respectivement des coupes suivant XXlll-XXIll et XXV-XXV des fig. 22 et 24.
La fig. 26 est une coupe verticale d'un autre dispositif de mise en précontrainte défi nitive, comportant des tirants d'ancrage dans le sol. La fig. 27 est une variante de la fig. 26. La fig. 28 est une vue en plan d'un revê tement ordinaire en béton, par exemple une piste d'aérodrome, formé de dalles rectangu laires juxtaposées, revêtement renforcé par précontrainte.
La fig. 29 est une coupe par XXIX-XXIX de la fig. 28. La fig. 30 montre en plan un revêtement bétonné destiné à faire comprendre son procédé d'exécution. La fig. 31 est une coupe selon XXXI- XXXI de la fig. 30, pendant l'exécution du bétonnage.
La fig. 32 est une vue schématique d'un tronçon de revêtement courbe en plan.
La fig. 33 montre un revêtement courbe. L'aire allongée, montrée sur la fig. 1, s'ap puie sur une butée ou culée 1 ancrée dans le sol ; elle est constituée par un revêtement de béton d'épaisseur uniforme, coulé sur le sol dont le coefficient de frottement a été unifor misé par étalement d'une couche de sable par exemple, qui permet le glissement du béton avec un coefficient de frottement @ assez élevé, deux tiers par exemple.
.Les portions 21, 2,, 23, etc., du revêtement sont séparées par des coupures 31, 32, 33, etc., dans lesquelles on peut disposer des vérins destinés à écarter les lèvres de ces coupures et des cales destinées à conserver l'écartement ainsi obtenu. Des réa lisations pratiques de tels moyens d'écartement et de calage seront décrites dans la suite.
Cette aire se prolonge, vers la droite, sur une longueur quelconque aussi grande qu'on le désire, et on peut la supposer terminée par une butée analogue à la butée 1. Par des moyens non représentés, mais dont des exem ples seront décrits dans la suite, cette aire est soumise à une précontrainte transversale indi quée par les flèches F.
On supposera d'abord que le béton ayant effectué son retrait total est dans un état sta bilisé.
Les moyens d'écartement ayant agi dans les fentes 31, 32 , etc., ont conféré au béton des portions 21, 22 une certaine compression longi tudinale ; toutefois, en -raison du frottement, cette compression n'est pas uniforme dans chacune desdites portions, elle est maximum de part et d'autre d'une fente et minimum au milieu de l'intervalle compris entre deux fentes, en supposant que les moyens d'écartement ont tous exercé une égale action.
Il est facile d'évaluer la variation linéaire de compression due au frottement. Dans la suite du mémoire, pour fixer les idées, on supposera, à titre d'exemple, que le revêtement considéré a 20 cm d'épaisseur et que le coeffi cient de frottement sur le sol est égal à 2/s. Ces valeurs que l'on peut considérer comme des moyennes donneront une idée des ordres de grandeur des efforts (tant passifs qu'actifs) mis en jeu. Un tel revêtement pèse 480 kg au mètre carré et chaque mètre carré exerce donc une résistance passive de frottement de 320 kg.
Comme la section droite d'un mètre carré du revêtement est de 20 X 100 = 2000 cni', la précontrainte unitaire absorbée par le frotte ment est de 0,160 kg par ce et par mètre de longueur, autrement dit 100 m de lon gueur de revêtement affaiblissent la précon trainte de 16 kg par ce et, inversement, par l'action du seul frottement une longueur de 100 m de revêtement peut supporter, à une de ses extrémités, sans se déplacer, une précontrainte de 16 kg par cm2.
Supposons que la culée 1 soit rigide et rigidement liée au sol ; si, lorsque le revête ment est dans son état hygrométrique moyen, on impose au niveau des fentes 31, 32 par écartement de celles-ci, une certaine précon trainte N, la répartition de la précontrainte P suivant la longueur L du revêtement suivra donc le tracé a sur la fig. 2. Le revêtement étant complètement immobilisé par rapport au sol, grâce à la culée rigide, cette répartition de précontrainte évoluera sous les variations. thermo-hygrométriques (en les supposant uni formes sur toute la longueur du revêtement) entre les lignes â (rétraction maximum nor male) et a" (dilatation maximum normale).
Sous un climat moyen, les variations de contrainte dues aux variations thermo-hygro- métriques normales maximum (c'est-à-dire la distance comprise entre la courbe a et l'une des courbes d ou<I>a")</I> sont de l'ordre de 20 kg par em2. Or, on a trouvé qu'une piste soumise à une précontrainte de 20 kg par cm2 se comporte parfaitement bien et, même, que cette précontrainte peut s'abaisser pendant des mois à 10 kg par cm-' sans inconvénient.
D'autre part, un bon béton peut supporter sans s'écraser plastiquement une compression de plusieurs centaines de kilos par em . La valeur de N peut donc être choisie dans de très larges limites et on se rend compte éga lement que deux fentes 31, 3. consécutives peuvent être espacées de plusieurs centaines de mètres.
Supposons qu'ainsi on ait réalisé une pré contrainte moyenne de valeur n1, par exemple 40 kg au niveau de la culée. La précontrainte, en cet endroit, variera normalement dans le temps de 20 à 60 kg, ce qui reste admissible. Cependant, dans des circonstances défavora bles, il est prudent de prévoir que la dilatation maximum est susceptible de majorer beaucoup plus la contrainte de compression. De plus, si cette circonstance se produit avant l'achè vement total du retrait ou dans un état de gonflement maximum du béton, elle pourra atteindre des chiffres très élevés, qu'il est pru dent de fixer par sécurité à 80 kg. La pression sur la culée s'élèvera alors à 120 kg par cm' et la répartition des contraintes dans le revê tement suivra alors la ligne a;.
Or, une contrainte de 120 kg correspond, dans l'exemple choisi, à une poussée de 240 tonnes par mètre linéaire transversal de la culée, c'est-à-dire une poussée comparable à celle des plus grands ponts en arc. La culée devra donc être en mesure de résister sans tassements à de telles poussées. On sait le prix et les difficultés d'établissement de telles culées, avec cette circonstance aggravante que, dans le cas des revêtements bétonnés, une piste d'atterrissage par exemple établie sur une plaine alluviale, le terrain sera, en général, beaucoup plus médiocre que celui des rives choisies pour l'établissement d'un grand pont.
Une telle culée serait cependant nécessaire car, si cette culée cède brusquement, et on verra dans la suite que ceci correspond à un déplacement de quelques centimètres seulement de la culée, la répartition des contraintes ne suivra plus, au voisinage de la culée, la courbe a3 mais la droite b raccordée en U à la courbe a; à une distance qui correspond à la longueur de revêtement nécessaire pour supporter, par son seul frottement sur le sol, la contrainte existant alors dans les parties de revêtement éloignées de la culée.
Lorsque se produira la rétraction maximum normale ultérieure, cette ligne de répartition de contrainte s'abaissera de la valeur<I>NI</I> n'1, c'est-à-dire que, sur la distance OA à partir de la culée, la précontrainte aura totalement disparu et dans l'exemple considéré restera inférieure au minimum admissible de 10 kg sur plus de 60 m au-delà de A.
Une telle situation sera, en général, sans remède car on sait les difficultés de stabiliser une culée ayant subi un tassement ; de plus, on ne disposera généralement pas de l'espace suffisant au-delà de l'extrémité du revêtement pour l'édification de renforts suffisants dont la résistance devrait évidemment être supé rieure à celle de la culée défaillante.
Pour remédier à cet inconvénient, il. con vient d'interposer entre l'extrémité du revête ment et la culée un ressort quelconque mais suffisamment souple pour céder sans accrois sement excessif d'effort à la poussée du revê tement. Pour simplifier dans le diagramme de la fig. 3, on a supposé ce ressort infiniment souple, c'est-à-dire fournissant toujours un effort correspondant à la contrainte n1 quelle que soit sa déformation.
L'état initial de con trainte du revêtement étant encore représenté par la ligne n dans les parties éloignées de la culée, cet état varie encore normalement entre les lignes<I>a'</I> et<I>a',</I> mais l'extrémité du revêtement pouvant maintenant se déplacer (d'une quantité négligeable à l'échelle de la figure), la répartition des contraintes près de la culée 1 suit, soit la droite ascendante d, soit la droite descendante c symétrique suivant que le déplacement ou la tendance au déplace ment de l'extrémité du revêtement est dirigé vers cette culée ou s'éloigne de -celle-ci, autre ment dit, si le revêtement est en expansion ou en rétraction.
Ces droites se raccordent res pectivement aux points<I>C et D</I> avec les lignes <I>ci</I> et<I>a',</I> autrement dit la ligne<I>CD</I> correspond à l'abscisse de la transversale du revêtement à partir de laquelle ce revêtement reste norma lement immobile par rapport au sol.
S'il vient à se produire la dilatation ex ceptionnelle envisagée dans le cas précédent et encore représentée par la ligne a.3, l'extré- mité du revêtement se déplacera plus encore et la répartition des contraintes suivra encore en s'éloignant de la culée la ligne d pour se raccorder- en D' avec la ligne, a3.
Dans ce cas, la partie de revêtement comprise entre la culée et la transversale correspondant à D' se sera déplacée par rapport au sol (le déplacement d'un point quelconque d'abscisse x compris entre O et l'abscisse de D' est d'ailleurs pro portionnel aux côtés du triangle x1 y1 <I>D')</I> et la partie de revêtement située au-delà de D' restera immobile par rapport au sol.
Si l'on suppose, comme précédemment, que la rétraction maximum suit cette dilatation ex ceptionnelle, la répartition des contraintes sui vra alors la ligne nICEFa', c'est-à-dire que, dans une petite région au voisinage de E, la précontrainte se sera affaiblie ou aura même disparu (éventuellement des tensions auront pu apparaitre). Il sera alors possible, par l'ac tion des vérins agissant dans la fente la plus voisine de la transversale correspondant à E, la fente 3. , en .l'espèce, de rétablir sensible ment l'état initial dans cette région du revête ment sans modifier pour cela l'état de compres sion du revêtement dans les autres régions.
On voit ainsi que, dans le cas d'un ressort infiniment souple (ressort parfait), la culée ne supporte jamais que des efforts correspondant à la contrainte n1 et qu'elle procure toute sécu rité contre les dilatations exceptionnelles et que, de plus, un tassement de la culée est absolu ment sans inconvénient. On décrira dans la suite des moyens pratiques de réalisation de dispositifs équivalents à des ressorts parfaits (fig. 4).
Cependant, on peut montrer que l'utilisa tion de ressorts imparfaits, par exemple consti tués par une certaine longueur de fils tendus comme montré sur les fig. 5 et 6, permet encore la réalisation de culées très avanta geuses.
Soit un ressort imparfait dont la déforma tion majore la contrainte élastique de 20 % dans l'hypothèse précédemment formulée où le revêtement subit sa dilatation maximum, c'est-à-dire passe de l'état montré par la ligne a à celui montré par la ligne a3. Autrement dit, un ressort tel que la contrainte dans le béton près de la culée devienne
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au lieu de rester égale<I>à</I> nI, soit 48 kg au lieu de 40 pour rester dans l'hypothèse chiffrée envisagée.
La poussée maximum maximorum subie par la culée sera de 96 tonnes par mètre de largeur de revêtement au lieu de 80 et, si l'on suppose que l'ordonnée de D' correspond à une con trainte de 120 kg par cm2 (soit 240 tonnes par mètre de largeur), la distance à l'ori gine de la transversale D', c'est-à-dire la dis tance sur laquelle le frottement agit, sera de
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soit 450 mètres (dans le cas du ressort parfait, cette distance serait de 500 mètres).
Dans la partie de revêtement comprise entre l'origine et la transversale D', la con trainte de pression dans le béton passe donc de 48 kg par cm2 en O à 120 kg en D', soit une variation de 72 kg et ceci sur 450 m. EB étant le module élastique du béton (2000 kg/mm-), on peut donc évaluer le dé placement de l'extrémité de la culée, c'est-à-dire la déformation du ressort. Ce déplacement est égal à
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soit 81 mm.
Dans le cas du ressort parfait, ce déplace ment serait de
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soit lUU mm.
Ces chiffres montrent clairement les faibles amplitudes de mouvement de l'extrémité du revêtement qui sont à prévoir dans les cas de dilatation extrême et, par conséquent, les très faibles amplitudes normales de déplace ment de l'extrémité du revêtement. Ils justifient aussi l'affirmation énoncée en regard de la fig. 2, à savoir qu'un tassement de quelques centimètres aurait les plus graves conséquences dans le cas d'une culée rigide. Le problème se ramène donc à trouver un ressort tel que, lorsque sa charge varie de 20 0/0, sa déformation soit de l'ordre de 80 mm.
Si ce ressort est constitué par un fil d'acier tendu initialement à 80 kg par mm- par exemple, il faut que son allongement soit de<I>Al =</I> 80 mm lorsque sa tension passe de RI = 80 à R-# = 96 kg par mm . La lon gueur l d'un tel fil doit donc être
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en appelant Erz le module d'élasticité de l'acier (20 000 kg/me) d'où
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soit 100 mètres.
Si la culée sur laquelle prend appui un tel ressort se tasse de 4 cm, il n'en résulte qu'une variation de contrainte moyenne de 10 % dans le revêtement près de la culée, soit 4 kg/cm\2 et cette très faible variation n'affecte, en décroissant d'ailleurs jusqu'à s'an nuler, que 25 m de longueur de revêtement à partir de la culée
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On voit donc tous les avantages de prix de revient (dû à la réduction de poussée) et de sécurité que présentent les culées élastiques par rapport aux culées fixes.
Sur le dessin, les fig. 4 à 9 montrent, parmi les nombreuses réalisations possibles, quelques formes pratiques d'exécution de culées élas tiques, la fig. 4 correspondant au cas d'une culée à ressort parfait.
Sur cette figure, la portion d'extrémité 21 du revêtement bétonné s'appuie sur la culée 1 par l'intermédiaire d'un sac aplati 4. Afin que ce sac, sans nécessiter une pression interne excessive, puisse néanmoins fournir la poussée nécessaire sur le revêtement, l'extrémité de ce revêtement est épaissie par un arrondi progres sif 6 de sa face inférieure, de telle sorte que l'épaisseur de ce revêtement au niveau de la culée est n fois plus grande que l'épaisseur normale du revêtement. La pression régnant dans le sac pourra donc être n fois plus petite que celle qui serait nécessaire si la poussée s'exerçait sur l'épaisseur normale du revête ment.
Dans le massif de eulée, est prévue une galerie de visite 7 qui permet la réparation ou le changement des sacs en cas de crevaison de ceux-ci, dans ce cas, des cales, disposées dans l'intervalle 8, permettent de conserver l'état de compression du revêtement.
Le sac, qui peut être en matière élastique quelconque, pourvu qu'elle résiste à la pres sion imposée, est en relation avec une source de fluide sous pression 9 assurant, dans ce cas, une pression constante. Une telle pression constante peut être obtenue par un accumu lateur hydraulique ou bien par une pompe à liquide ou à gaz commandée par pressostat.
Comme dans le cas de toutes les autres figures qui seront décrites dans la suite, le revêtement repose sur le sol par une couche de sable 10 et une couche de matière antifric tion 11, par exemple du brai, sert d'intermé diaire pour l'appui du revêtement sur le mas sif de culée, afin de permettre le libre jeu du ressort constitué par le sac.
Dans la réalisation montrée par les fig. 5 et 6, la liaison élastique entre la culée et le revêtement est réalisée par des fils tendus 12 qui sont ancrés, par exemple à la manière des câbles de précontrainte usuels, au moyen de cônes 13, à une de leurs extrémités dans le revêtement et à l'autre extrémité dans la culée. Le revêtement glisse, par l'intermédiaire de couches 14, de brai par exemple, sur une plate-forme 15 d'appui de son extrémité. Les câbles 12 dont la longueur est de .l'ordre de 100 m dans l'exemple choisi sont libres de se déplacer dans le canal qui les contient, canal qui peut être ménagé dans du béton ou être constitué par de la tôle ; ils sont protégés contre l'oxydation par * une couche de brai.
Entre la plate-forme 15 et le revêtement, ces câbles traversent un espace libre permettant le mouvement par rapport à la culée et, dans cet espace, ils sont protégés par des manchons élastiques 16. L'extrémité de droite des câbles sur la fig. 5 peut être ancrée dans une culée quelconque disposée sous le revêtement. Il est commode, comme le montre la fig. 6, d'utiliser les gaines de béton 17 qui contiennent les câbles 12 pour former le massif résistant de la culée.
Ces câbles viennent s'épanouir dans un massif transversal de béton 18 de l'extré mité des gaines, et les gaines et le massif sont chargés par un remblai 19 dont le poids donne à la culée la résistance désirée.
Comme le montre la fig. 7a, les gaines 17 peuvent être distinctes les unes des autres et logées chacune dans une tranchée 20 qui est ensuite remplie de remblai 21, voire même de béton, ou bien, comme le montre la fig. 7b, toutes les gaines 17 peuvent être assemblées par un voile de béton 22 sur lequel s'appuie le remblai 19 par l'intermédiaire d'une couche de sable 23 destinée à uniformiser la pression du remblai.
Les culées élastiques qui viennent d'être dé crites sont loin d'être les seules susceptibles d'être utilisées. Les fig. 8 et 9 sont des exem ples de culées élastiques de principe très diffé rent.
Dans l'extrémité épaissie du revêtement 21, sur la . fig. 8, s'encastrent les extrémités de pieux 24 d'acier ou de béton, enfoncés oblique- ment dans le sol. Par la poussée de revêtement, les pieux en trait plein sont comprimés, tan dis que les pieux en pointillés, situés en avant ou en arrière des premiers, sont tendus.
Une telle culée élastique est capable d'ab sorber de grandes énergies de déformation. Dans le cas de la fi-. 9, la culée et l'élé ment élastique d'appui de l'extrémité du revê tement 21 sont simultanément constitués par une dalle de béton précontraint 25 qui pro longe le revêtement et constitue, en fait, une partie de celui-ci. Dans le sens de la longueur du revêtement, des câbles 26, ancrés à leurs extrémités, maintiennent cette dalle en état de précontrainte.
Par sa partie opposée au revêtement 21, la dalle 25 repose sur le sol par l'intermédiaire d'une couche rugueuse 27 ayant un coefficient de frottement élevé. Au contraire, par sa partie en contact avec le revêtement 21, la dalle 25 repose sur une fondation 28 par l'intermé diaire d'une couche de matière antifriction 29. Dans ce cas, la partie de dalle 25 que le frot- temement empêche de glisser, forme la culée pratiquement fixe par rapport au sol, tandis que la partie disposée sur la couche de glisse ment forme le ressort qui maintient l'extrémité du revêtement 21 en état de compression pra tiquement constant.
La culée représentée par la fia. 10 est ana logue dans ses grandes lignes à celle que montre la fia. 6 ; elle est toutefois susceptible de résis ter à des poussées bien supérieures ; elle est constituée par un voile courbe de béton 94, continu ou en éléments séparés, dans la partie supérieure duquel les câbles 12a, libres sur leur longueur et peu inclinés sur l'horizontale, peuvent jouer le rôle de ressorts.
L'extrémité inférieure 95 de ces câbles 12a est ancrée dans le massif intermédiaire 96 ; celui-ci est lui-même ancré, par les câbles 12b qui recroisent les câbles 12a, à la masse de béton 18a. Contrairement aux câbles 12a, les câbles 12b peuvent être rendus solidaires par injection de la partie de voile qui les enferme. Grâce à sa forme courbe dont le rayon de courbure est, de préférence, décroissant depuis la partie horizontale jusqu'à la partie verticale, cette culée convertit les poussées horizontales qu'elle reçoit en efforts verticaux plus réduits en raison du frottement de la face concave du voile sur le terrain.
Ces efforts verticaux sont supportés par le poids des terres qui chargent le massif d'ancrage 18a.
Enfin, on remarquera qu'il n'est pas néces saire que les culées soient perpendiculaires à la plus grande dimension du revêtement. Elles peuvent avoir une disposition quelconque, pourvu - que la résultante des efforts qu'elles transmettent à l'extrémité du revêtement soit orientée suivant la plus grande dimension de celui-ci.
Dans ce qui précède, on a admis que la culée élastique devait résister à la contrainte n1 (fia. 2 et 3) appliquée au revêtement et éven tuellement, dans le cas où le ressort est impar fait, à la contrainte n1 majorée d'une fraction de la variation de contrainte, répercutée sur la culée, que subit le revêtement lors des dila tations. Or, la stabilité du revêtement au voisinage de la culée n'exige que la conservation de la précontrainte minimum (n'1 sur la fia. 2) indis pensable à assurer la bonne tenue sous charge de ce revêtement dans cette région. On peut se rendre compte que l'excédent de poussée élastique que fournit la culée ne sert qu'à vain cre à distance les effets du frottement qui s'opposent à la rétraction.
II peut donc être plus avantageux d'appliquer ces forces compen satrices de rétraction au point même où nais sent les frottements. Autrement dit, on peut étaler une partie de l'effort élastique demandé à la culée sur une certaine distance à partir de celle-ci ; la puissance de la culée propre ment dite se trouve réduite d'autant, ce qui simplifie encore sa réalisation.
Un exemple de ce genre est montré par la fia. 11. La partie de revêtement 21 s'appuie sur la culée 1 par l'intermédiaire d'un ressort quelconque 30 qui assure, dans la partie de revê tement voisine de la culée, la précontrainte n'1. Des câbles tendus 31, fixés sur le bord du revêtement en 32 et dans le sol en 33, appli quent au revêtement un effort élastique qui s'ajoute à celui de la culée. De tels câbles 31' peuvent également être disposés sous le revê tement. Comme dans l'exemple numérique choisi, 100 m de revêtement correspondent à une précontrainte de 16 kg, on pourra être amené à répartir les câbles 31 sur plusieurs centaines de mètres.
La disposition montrée par la fia. 11 pré sente également de l'intérêt pour le renforce ment d'une culée reconnue par la suite insuf fisante. En effet, le renforcement peut s'effec tuer sans interruption de service du revêtement.
Dans l'exposé en regard des fia. 2 et 3, il a été supposé que le béton était stabilisé ; cependant, dans la pratique, il convient de tenir compte du retrait.
Un premier moyen d'éviter les conséquences du retrait consiste à ménager, à la coulée du revêtement, à quelques mètres l'une de l'autre, des coupures de retrait destinées à empêcher le béton de se fissurer spontanément. On laisse alors le retrait s'accomplir, ce qui élargit les dites coupures, puis on les bourre de mortier maté. L'ensemble du revêtement se trouve alors dans l'état supposé et on peut lui appliquer la précontrainte définitive.
Cette façon de procéder présente plusieurs inconvénients : elle nécessite d'attendre, pour permettre la mise en service du revêtement, l'accomplissement presque total du retrait ; en outre, elle complique l'exécution. Enfin, cha cune des coupures crée un défaut d'homogé néité du revêtement qui peut nuire à son comportement ultérieur sous précontrainte.
Pour remédier à ces inconvénients, il est préférable de compenser le retrait en plaçant le revêtement en état de précontrainte provi soire à l'aide de moyens d'écartement disposés dans les fentes 31, .32.
On peut, en effet, figurer le retrait, non comme il est usuel sous forme d'une variation relative de dimension, mais (ce qui revient au même) comme créant une variation de con trainte de traction dans un béton supposé résis tant à la traction. On obtient ainsi un dia gramme tel que montré sur la fig. 12 dans lequel le temps t est porté en abscisse et les tensions de retrait Pr en ordonnées. La courbe de retrait r admet une asymptote horizontale dont la valeur peut être estimée expérimen talement et qui, pour fixer les idées, est de l'ordre de 80 kg par cm-.
Pour annuler les effets de cette tension de retrait, il convient d'abord d'exercer une com pression compensatrice du retrait du béton dès que celui-ci amorce son retrait et, en outre, de majorer la compression finale de la valeur de la tension de retrait restant à agir au mo ment où s'effectue cette compression finale.
Or, on a montré que l'agencement d'un revêtement tel que décrit permettait la mise en oeuvre de très fortes compressions. Il y a donc intérêt à atteindre, avec aussi peu d'étapes intermédiaires que possible, l'état de compres sion final.
Ainsi, on pourra imposer, dès la prise du béton, une compression P,.1 destinée à com penser le retrait jusqu'au temps t1 puis, à ce moment, la compression P,.1 ayant disparu, imposer la compression définitive majorée de Pr# <I>-</I> P,.1. Le revêtement sera ainsi définitive- ment utilisable au temps t1 (de l'ordre de quel ques semaines).
Si l'on procédait par des compressions plus progressives et plus étagées, par exemple avec les étapes intermédiaires P',1 et F,.2, l'aire ne serait disponible défini tivement qu'au temps t2 qui peut correspondre à plusieurs mois.
Cependant, en imposant à un instant donné une précontrainte provisoire de valeur déter minée PTI à un revêtement en état de retrait, on n'est pas certain que ce retrait joint à la rétraction du béton sous les influences thermo- hygrométriques ne provoquera pas la dispari tion totale de cette précontrainte provisoire, ce qui amènerait la fissuration du béton, avant que ne soit appliquée la précontrainte défini tive.
Il est donc préférable comme le montre la fig. 13 de ménager dans le revêtement des coupures suffisamment nombreuses (par inter ruption locale du bétonnage) pour que les portions de revêtement qu'elles déterminent soient susceptibles de pouvoir être déplacées sur le sol par un effort relativement faible. Ainsi, en appliquant en permanence cet effort aux portions de revêtement on est certain de compenser tout retrait.
Dans l'exemple choisi, il suffit évidemment d'une poussée égale à 0,16 kg X L kgs par centimètre carré pour déplacer un élément de revêtement de longueur L. Les précontraintes de compensation du retrait, à condition d'être permanentes, peuvent donc avoir des valeurs d'autant plus faibles que les portions de revê tement intéressées sont plus courtes.
Comme les difficultés de création des pré contraintes croissent plus vite que les valeurs de ces précontraintes, il y a donc avantage à multiplier les coupures destinées à la réalisa tion de ces précontraintes provisoires. Par exemple, avec des coupures distantes entre elles de 50 mètres, les précontraintes provisoires exercées en permanence pendant la durée du retrait sont limitées à 8 kg par centimètre carré dans l'exemple considéré.
Ainsi, le revêtement montré par la fig. 13 comprend, outre les coupures telles que 31 déjà mentionnées, d'autres coupures 3a, 3b, etc., destinées à une mise en précontrainte provi soire pour la compensation du retrait.
Ces coupures 3a, etc., sont simplement constituées par une interruption du bétonnage qui peut être exécuté de façon continue en partant de l'une des extrémités du revêtement vers l'autre.
Les coupures telles que 31 d'organisation plus compliquée peuvent être agencées comme il sera montré sur les fi-. 22 à 27.
Dès la prise du béton et, au plus tard, le lendemain de la coulée de celui-ci, une pré contrainte provisoire est appliquée à chacun des éléments 21, et 21b, etc., délimités par les coupures<I>3a, 3b,</I> etc. A cette fin, comme le montre la fig. 14, on peut disposer contre les bords des lèvres de la coupure, des profilés 60 de répartition de la pression entre lesquels sont disposés, de distance en distance, des vérins hydrauliques ordinaires 61.
Etant donné, comme il a été indiqué plus haut, la faible pression unitaire à mettre en oeuvre, les vérins 61 peuvent être assez espacés. Tous ces vérins sont reliés à un accumulateur hydraulique 62 d'assez grand volume destiné à fournir à ceux-ci une pression constante. Ainsi, ces vérins_exercent sur les éléments situés de part et d'autre de la coupure 21b et 21, en l'espèce, une poussée constante qui tend à les écarter.
On fait croitre progressivement la pression dans les vérins jusqu'à ce que les extrémités opposées des éléments 21b et 21, (formant l'un des bords des fentes voisines 3a et 3c) amorcent leur déplacement. A ce moment, la pression est stabilisée dans lesdits vérins : ainsi l'étendue totale des éléments 21b et 21,, est en état de compression et cette com pression équilibre exactement la force passive de frottement.
La pression ainsi réglée est admise dans des vérins disposés de façon analogue dans les coupures 3a et 3c qui encadrent la cou pure 3b. On a ainsi la certitude, malgré le jeu des dilatations et contractions, d'une part que les éléments 21b et 21, resteront comprimés en permanence, ce qui évitera toute tension due au retrait, et par conséquent toute fissu ration, d'autre part, que, malgré les dilatations, la précontrainte de ces éléments ne s'accroîtra pas, puisque cette dilatation peut être absorbée par le jeu des vérins alimentés sous pression constante.
Comme le montre la fig. 15, le même ré sultat peut être obtenu en utilisant en guise de vérins de simples tubes de matière élastique, par exemple des tuyaux 63 de caoutchouc en toilés. Des cales 64 de bois, par exemple, suffisent, dans ce cas, à la répartition de la pression sur les tranches des éléments bor dant les coupures.
Au lieu de tubes en caout chouc, en particulier dans le cas où le revête ment est de forte épaisseur, on peut utiliser des enveloppes métalliques élastiques telles que représentées sur la fig. 16 ; ces enveloppes sont constituées par deux bandes d'acier mince (de quelques dixièmes de millimètres d'épais seur) 65a et 65b qui sont repliées dans le sens de leur longueur et agrafées de manière étan che en 66 le long de leurs bords en regard. Aux extrémités, ces bandes sont progressive ment aplaties et fermées par un pliage serti 67.
Une telle enveloppe mise en pression constitue un vérin capable de résister aux quelques kilos de pression qui sont nécessaires pour la com pensation du retrait. Les vérins de mise en précontrainte provisoire peuvent d'ailleurs avoir une course assez réduite, car il est toujours possible lorsqu'une partie du retrait s'est effec tuée de vider ces vérins et de rattraper, par un bourrage partiel des coupures provisoires, la réduction de dimension du béton.
Les coupures 31 de mise en précontrainte définitive sont de préférence disposées de telle sorte que les variations de dimensions dues au retrait ne les affectent pas. A cette fin, on peut, par exemple, comme le montre la fig. 13, encadrer une coupure 31 par deux coupures de retrait et disposer provisoirement des cales dans cette coupure 31 pour que l'écartement et la position de ses bords ne soient pas modi fiés lors de l'action des vérins de misé en précontrainte provisoire dans les coupures en- cadrantes.
Après la compensation du retrait ainsi obtenue, les vérins provisoires sont démontés et les fentes de mise en précontrainte provi- Boire remplies soigneusement avec du béton. Le revêtement montré par la fig. 13 est alors identique à celui de la fig. 1 avec cette diffé rence qu'il se trouve en état stabilisé.
Les moyens d'écartement des fentes du revêtement telles que 31, 32 (fig. 1 et 13) des tinés à créer la précontrainte définitive peuvent être constitués par des vérins quelconques. Les calculs effectués à propos des culées montrent que, pour des fentes espacées de plusieurs cen taines de mètres, il suffit de prévoir des vérins dont la course ne soit que de quelques centi mètres. On peut ainsi disposer, de distance en distance dans une même fente, des vérins, mettre ceux-ci en action et, une fois l'écarte ment obtenu, conserver celui-ci par des ca lages, par exemple un bourrage de béton, dis posés entre les vérins successifs.
II sera bon, à chacune des opérations de mise en précontrainte définitive et, en parti culier, à la première, de limiter l'action des vérins de façon à ne pas provoquer de dépla cements d'ensemble des portions de revêtement sur le sol.
Lorsque, comme montré sur les fig. 1 et 13, le revêtement comprend une série de portions séparées par des fentes parallèles, portions dont la première et la dernière s'appuient contre les culées, on pourra, dans la première fente à partir d'une culée, appliquer d'abord un effort d'écartement limité q, puis, dans la seconde fente, ce même effort, ce qui permettra d'ap pliquer, par retour dans la première fente, l'effort 2q. En agissant de la sorte de proche en proche, on pourra exercer l'effort 3q dans la première fente,<I>2q</I> dans la seconde,<I>q</I> dans la troisième, jusqu'à obtenir l'effort d'écarte ment définitif dans toutes les fentes.
Une telle opération nécessite la mobilisa tion d'un nombre considérable de vérins. Il est donc préférable de prévoir, à demeure, les vérins nécessaires à l'écartement de chaque fente et de réaliser ces vérins, par exemple, de la manière montrée sur les fig. 17 et 18.
Ces vérins d'un modèle bien connu sont constitués par des enveloppes métalliques apla ties 34 dont les deux parois sont raccordées par un arrondi qui en permet l'expansion. En injectant sous pression, dans de telles enve loppes, par un orifice d'entrée 35, un liquide capable de durcir, on assure à la fois l'écarte ment des fentes et le calage ultérieur nécessaire.
En utilisant plusieurs vérins accolés, comme montré sur la fig. 17, on peut procéder, avec chacun des vérins, à une opération d'écarte ment, donc réaliser les mises en précontrainte successives désirées. De préférence, les vérins d'un même ensemble sont solidarisés entre eux par des tôles intercalaires 36 et assemblés, avec un remplissage =de béton 37 et des tôles extrêmes 38, en un bloc 39 en forme de coin qu'il est très facile de mettre en place dans une fente à parois évasées. On évite ainsi la difficulté d'insérer les vérins dans des fentes à bords parallèles.
De tels vérins permettent facilement d'ob tenir des poussées de plusieurs dizaines de kilos par centimètre carré qui sont nécessaires pour la mise en précontrainte définitive. Par exemple pour obtenir 20 kg de précontrainte par cen timètre carré au centre d'une dalle de 600 m de long, il convient, dans l'exemple considéré, que les vérins qui agissent à ses extrémités fournissent une poussée de 68 kg par ce.
Sous des compressions de cet ordre de grandeur, le flambage des aires, c'est-à-dire leur soulèvement au-dessus du sol, est peu probable. Un revêtement de béton soumis à son poids propre ne peut, en effet se soulever au-dessus du sol que si le lieu de ses centres de pression prend un rayon de courbure inférieur à
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<I>Q</I> étant la poussée par mètre et<I>W</I> le poids au mètre carré. Pour reprendre encore l'exem ple choisi d'une piste de 20 cm d'épaisseur, même si la pression atteignait 150 kg par ce, le soulèvement ne se produirait que si le rayon de courbure devenait localement infé rieur à 625 m.
Il n'y a donc, pour un revêtement dont le profil en long présente des courbures de rayon supérieur, aucun risque de flambement tant que sa ligne des centres de pression reste pa rallèle à sa surface.
Mais ce flambement peut se produire si cette ligne subit une courbure, ce qui est peu probable dans une aire soigneusement cons truite de manière homogène. Ceci peut toute fois se produire dans le cas où des corps étran gers se seraient introduits dans les fissures ou coupures en remplissant inégalement ces fis sures. C'est pourquoi, il est bon de protéger les joints de reprise par une bande de matière élastique collée à cheval sur le joint et sim plement destinée à éviter l'entrée des poussière résistantes. Un exemple d'une telle bande sera montré en regard de la fig. 31.
Ceci peut également se produire à la mise en action des vérins montrés par la fig. 17, dont le centre des pressions passe exactement à mi-hauteur, lorsque l'état du revêtement est tel que les centres de pressions sont situés plus haut ou plus bas dans le revêtement lui-même.
Les deux cas possibles sont montrés par les fig. 19 et 20.
Dans le cas de la fig. 19, la face supé rieure des portions 2. et 2,z+1 est, par exemple en raison d'un temps très sec, en un état de plus fort retrait que la face inférieure. La ligne des pressions 40 dans le revêtement est alors voisine de la face inférieure lorsqu'on fait agir le bloc vérin 39 dont la ligne des pressions est en 42. Les bords adjacents des portions 2,z et 2,z+1 se soulèvent avec le vérin, car la ligne de pressions forme alors, au droit du bloc vérin, une concavité tournée vers le bas.
Inversement, dans le cas de la fig. 15, la face supérieure a un retrait moins grand que la face inférieure ; la ligne de pressions 40 est vers la face supérieure et la ligne des pres sions, abaissée au droit du bloc vérin 39, forme deux concavités tournées vers le bas de part et d'autre du vérin. Ce sont alors les deux parties adjacentes au bloc vérin des portions 2. et 2,z+1 qui se soulèvent.
Il est à remarquer que ce genre d'incident ne peut se produire qu'à la mise en pression lorsque les vérins contiennent du liquide car, dès que ce liquide est solidifié, la ligne de pressions traverse le bloc vérin sans que son niveau soit sensiblement modifié; dans cet état, le bloc vérin assure, en effet, l'homogénéité et la continuité du revêtement. Pour éviter cet inconvénient, on peut se réserver de faire agir les vérins à une époque et même à une heure de la journée où l'état des deux faces du revêtement est sensiblement le même.
On peut aussi surcharger les parties du revêtement ayant tendance à se soulever, ou bien rétablir artificiellement, par exemple au moyen d'une charge de sable mouillé, un état semblable des deux faces du revêtement.
On peut aussi utiliser un bloc vérin tel que montré sur la fig. 21.
Dans ce bloc, par rapport à celui que montre la fig. 17, chacun des vérins 34 est remplacé par une paire de vérins 43 de hau teur moitié, qui comportent des orifices d'in jection indépendants. En réglant indépendam ment la pression dans le vérin supérieur et dans le vérin inférieur d'une même paire de vérins superposés, on peut régler le niveau du centre des pressions dans le bloc et ajuster ce niveau avec celui de la ligne des pressions dans l'aire. Ce réglage peut être effectué en surveillant avec un appareil de nivellement les amorces de soulèvement du revêtement de part et d'autre du bloc vérin.
Plus généralement, on peut considérer que tout écart, symétrique ou non, de l'état thermo- hygrométrique des régions du revêtement voi sines des lèvres de la coupure, tout défaut de forme de ces lèvres et tout défaut de centrage en hauteur de la ligne de poussée de ces vérins sont susceptibles de provoquer l'apparition de composantes verticales dans les réactions de poussée et, par conséquent, des décalages de niveau de la surface du revêtement vers les lèvres de la coupure en particulier avec des vérins tels que montrés par les fig. 17 et 18, car ceux-ci, lorsqu'ils sont remplis de liquide, jouent comme des articulations et ne peuvent donc résister à ces composantes.
En consé quence, on doit considérer les risques de sou lèvement local du revêtement comme la règle générale et prendre les dispositions nécessaires pour s'y opposer.
Les fia. 22 et 23 montrent un premier exemple de réalisation d'une coupure, dont les bords sont empêchés de se soulever; au-dessous de l'emplacement de celle-ci. on a exécuté une fondation 68, fortement ancrée au sol, de laquelle émergent les ailes supérieures de pro filés 69 orientés perpendiculairement à la cou pure 31.
De part et d'autre de la coupure sont en robés dans les extrémités des éléments 21 et 2. des tronçons de profilés 70 dont les ailes vien nent s'engager sous l'aile supérieure des pro filés 69. A cette fin, ces profilés 70 étant en place, le béton des éléments 21 et 2, est coulé directement sur la fondation 68 avec inter position d'une couche de brai 71, tandis qu'une plaque de matière quelconque 72, disposée entre les profilés 70 avant la coulée empêche la pénétration de ce béton au contact de l'aile supérieure du profilé 69.
Ainsi, lorsque l'on fait agir le bloc vérin 39, tout soulèvement des lèvres des éléments 21 et 2., est empêché par l'accrochage des tron çons' profilés 70 sur l'aile supérieure des profilés 69.
On peut aussi empêcher ce soulèvement des lèvres de la manière montrée par les fig. 24 et 25. De distance en distance, de part et d'autre de la coupure 31, sont ménagées, dans les bords des éléments 21 et 2., des ouver tures 73. Au fond de ces ouvertures, sont ancrés dans le sol, par exemple au moyen de câbles 75, des massifs de béton 74.
Sur deux massifs 74 en regard, grâce aux boulons 76, il est possible de monter un portique amo vible 77 ; la face inférieure de ces portiques alignés sert d'appui à des sommiers de répar tition 78, perpendiculairement auxquels sont disposés des profilés 79 formant glissière de guidage pour les éléments 21 et 2Y. Lorsque l'on met le vérin 39 en pression, ces profilés 79 graissés sur la face supérieure glissent au contact des sommiers, lesquels empêchent ainsi le soulèvement des lèvres de la coupure. Lorsque les vérins 39 sont bloqués par durcis sement du liquide qui y a été injecté, les por tiques 77 peuvent être démontés et les ouver tures 73 peuvent être obturées provisoirement ou définitivement.
Les fig. 26 et 27 montrent des agencements destinés à empêcher plus économiquement le soulèvement des lèvres. Dans les bords en re- gard des lèvres sont scellées les extrémités supérieures de câbles verticaux 80 _qui, à leur partie inférieure, sont ancrés dans le sol. A cette fin, ces câbles sont logés dans un puits 81 au fond duquel leurs extrémités inférieures ont été noyées dans un béton assez fluide 82 ; en même temps, on a descendu au fond de ce puits, dont le profil initial suivait la ligne en traits mixtes 83, une petite charge d'explo sifs 84.
En explosant, cette charge, pour la quelle le béton plastique a formé bourrage, a créé une chambre au fond du puits, chambre, qui après condensation et résorption des rési dus gazeux de l'explosion s'est trouvée remplie par ce béton fluide.
Après durcissement du béton 82, lorsque l'on met en pression le vérin 39, les lèvres s'écartent et les câbles 80 en s'inclinant pour prendre la position 80a se mettent en tension, ce qui empêche le soulèvement de ces lèvres.
Afin de réduire la dimension du puits 81, les extrémités supérieures des câbles 80 peu vent, comme le montre la fi-. 27, être ancrées dans le bloc vérin 39 lui-même.
Dans 'ce cas, ces câbles n'empêchent pas directement le soulèvement des lèvres, mais ils neutralisent les composantes verticales de poussées susceptibles de prendre naissance dans le bloc vérin 39.
L'exécution d'ensemble d'une grande aire bétonnée précontrainte, par exemple une piste d'envol pour avions lourds, est montrée par les fig. 30 et 31.
Cette piste de grande largeur est appuyée, par ses extrémités, sur des culées 1 du genre décrit précédemment. Elle est construite par bandes parallèles juxtaposées sur un terrain préalablement compacté et revêtu d'une cou che de sable. Chaque bande est réalisée de façon continue, de manière connue, par une succession de machine réalisant la cou lée du béton frais, le nivellement de la couche de béton coulée, sa vibration et son lissage.
La première bande 211, 21.,, etc., formant l'un des bords de la piste, est coulée au moyen de deux profilés tels que 44 dressés et alignés qui forment rails pour 1e_ déplace ment des machines de bétonnage telles que 45, et coffrage latéral pour ladite bande. Pour les autres bandes, comme montré sur la fig. 31, le bord de la dernière bande coulée 2n sert de coffrage latéral pour l'un des bords de la bande 2 n+1 et un seul rail 44 est nécessaire.
Pour assurer provisoirement l'indépendance de deux bandes accolées, c'est-à-dire éviter leur soudure, une mince couche de sépara tion 46, par exemple une couche de papier collée sur la tranche de la bande précédente ou une tôle mince, est interposée entre deux bandes. consécutives. Chacune d'elles peut ainsi, indépendamment des autres, être mise en compression dans le sens longitudinal par des vérins insérés dans les fentes transversales ménagées par interruption du bétonnage.
La mise en précontrainte provisoire peut suivre immédiatement la progession du béton nage de chaque bande.
Pendant la coulée, le passage des câbles de précontrainte transversale 47 est ménagé dans les bandes au moyen de mandrins 48 qui sont engagés, par une extrémité, dans l'orifice du canal 49 déjà ménagé dans la bande précé dente 2n et dans des forages des rails 44. Dès que le béton a fait prise, ces mandrins sont arrachés par traction longitudinale. Il est bon d'ailleurs, pour faciliter l'alignement de la suc cession de canaux ménagés dans les bandes, de repérer, par une marque exécutée à la sur face du béton, l'emplacement de quelques-uns des mandrins. En outre, dans les bandes ex trêmes, on ménage l'emplacement 50 des an crages des câbles 47.
Dans le sens longitudinal, le retrait est compensé par les vérins. Ce retrait s'effectue toutefois librement dans le sens transversal des bandes, ce qui est sans inconvénient étant donné la faible largeur de chacune d'elles. Toutefois, pour éviter, ainsi que déjà indiqué, l'accumu lation de poussières dures dans l'intervalle qui s'ouvre entre deux bandes consécutives, on recouvre cet intervalle par une bande élas tique 51.
Lorsque toutes les bandes ont été coulées et que le béton atteint sensiblement le même état dans toutes les bandes (l'âge du béton de chacune des bandes est, en effet, très sensiblement le même, étant donné qu'en raison de la rapidité des moyens de bétonnage mo dernes, quelques jours séparent à peine la coulée de la première bande et celle de la dernière), on enfile dans les canaux alignés les câbles de précontrainte 47 et on met ceux-ci en tension en prenant appui sur les bords des bandes extrêmes. Comme les bandes peuvent aussi glisser transversalement sur le sol, on referme ainsi les intervalles apparus entre les bandes, et, pratiquement, il s'effectue une véri table soudure par la précontrainte des bandes juxtaposées.
Si le revêtement est très large, des culées peuvent être prévues le long des bords et un intervalle peut être ménagé pour l'introduction de vérins de compression transversale ana logues à ceux qui sont montrés par la fig. 17, soit entre les culées et les bandes extrêmes, soit entre deux bandes intermédiaires.
On peut aussi couler le revêtement à la manière usuelle en forme de dalles rectangu laires juxtaposées que l'on laisse librement accomplir leur retrait, ce cas correspond aussi à celui des revêtements usuels existants aux quels le procédé décrit peut être appliqué puisque, pratiquement, ces dalles reposent sur le sol avec un frottement uniforme.
Ce dernier cas est représenté sur les fig. 28 et 29. Les dalles 85 de ce revêtement ont, ainsi qu'il.est connu, des côtés de l'ordre du décamètre ; elles sont séparées par des cou pures usuellement remplies de bitume.
Pour mettre ce revêtement en précontrainte, on commence par vider et décaper ces coupures du remplissage qu'elles contiennent. En même temps, les fissures existantes peuvent être cu rées, par exemple par lavage au jet à forte pression et grattage. Ces fissures sont destinées à se refermer lorsque le revêtement sera soumis à la précontrainte.
Les coupures transversales alignées telles que 86 sont élargies pour permettre le passage de câbles transversaux.
Les coupures longitudinales 88 sont bour rées avec du mortier. Au moyen de sommiers de répartition 87, le béton est mis en précon trainte transversalement par les câbles logés dans les coupures 86, ces câbles étant ancrés à leurs extrémités en 89. De distance en dis tance, une des coupures 86 est élargie comme montré en 86n pour l'insertion de bloc vé rins 39 de mise en précontrainte. Chacune des dalles 85 qui borde la coupure élargie peut être ancrée au sol par un câble 91 logé dans un forage vertical 90, dont l'extrémité supé rieure est ancrée dans la dalle et l'autre au fond du forage.
Pour former les culées élastiques d'appui des extrémités du revêtement, des forages obli ques 92 sont pratiqués au travers des dalles d'extrémité pour le passage des câbles 93 an crés, d'une part, dans chacune des dalles 85 et, d'autre part, dans le sol au fond de ces forages.
Les câbles 93, libres de se déplacer et de s'allonger dans les forages correspondants, for ment ainsi des ressorts élastiquement défor- mables ; l'extrémité du revêtement ainsi amé nagé résiste à la poussée du revêtement par son poids, par le frottement sur le sol dû au poids et à la composante verticale de la trac tion des câbles 93, et, enfin, élastiquement, par la composante horizontale de cette même traction.
Un cas particulier important de revêtement bétonné est celui des chaussées de route dans lequel la largeur est faible par rapport à la longueur.
Dans ce cas, il sera, en général, inutile de prévoir, dans les alignements droits, des culées élastiques mais seulement, à intervalles régu liers, des fentes de mise en compression longitu dinale. Pour chaque tronçon de route rectiligne, la butée constituée par la masse de la route de part et d'autre de ce tronçon, jointe au frottement, est suffisante pour la conservation de la précontrainte longitudinale, la précon trainte transversale étant économiquement ob tenue au moyen de câbles. II n'en va pas de même dans les virages où les butées élastiques retrouvent tout leur intérêt, tant pour la conser vation de la précontrainte des alignements droits raccordés par ces virages, que pour la conservation de la précontrainte dans le virage lui-même.
Considérons, en effet, un tronçon de route en virage (fig. 32) compris entre les trans versales<I>MN</I> et M'N' et précontraint longitu dinalement suivant sa courbure. Cette tranche de route est sollicitée vers l'extérieur du virage par la force
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étant la compression totale dans le sens de la courbure et R le rayon du virage. Cette force est, à l'instant considéré, équilibrée par le frottement de la route sur sa fondation.
Lorsque la route se dilate, elle tend à la fois à se déplacer dans son ensemble et à s'élar gir. Cette dilatation ne s'effectue toutefois pas à partir de l'axe XX de la route, mais à partir d'une certaine ligne GG, fixe par rapport au sol, telle que les forces de frottement de direc tion centripète qui agissent sur la largeur h, diminuées des forces de frottement de direction centrifuge qui agissent sur la largeur k, équi librent la force de poussée de direction centripète.
GG est donc en deçà
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de la ligne XX et cette ligne se trouve portée, lors des dilata tions, vers l'extérieur du virage.
Lorsque la route se contracte, elle tend à se rétrécir, mais le sens des forces de frotte ment ayant changé, la ligne fixe par rapport au sol est venue en G'G' telle que les forces de frottement, cette fois centripètes, qui agis sent sur la largeur k1 dont sont retranchées les forces centrifuges qui agissent sur la lar geur h1, équilibrent encore la poussée centri pète
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La ligne G'G' est donc, cette fois, au-delà de l'axe XX et cet axe tend encore à se déplacer vers l'extérieur.
On voit donc que, dans un revêtement courbe en plan, soumis à une précontrainte suivant cette courbure, toute variation d'état thermo-hygrométrique tend à déplacer l'axe du revêtement vers l'extérieur de la courbure, donc à faire disparaître la précontrainte.
Il convient donc de soumettre, par l'inter médiaire de butées élastiques, les portions de revêtement courbes en plan à une sollicitation centripète qui équilibre la composante radiale de compression
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diminuée des forces de frottement. Le problème est donc le même que dans le cas des butées d'extrémité à la différence que les efforts fournis par les butées doivent être orientés radialement au lieu d'être paral lèles. Les solutions décrites dans ce qui pré cède s'appliquent donc au prix de cette adap tation.
La fig. 33 montre une réalisation de ce genre. Dans le bord extérieur du revêtement courbe 54 sont ancrés, en 55, des câbles ten dus 56 dont la longueur peut varier librement.
L'autre extrémité de ces câbles est ancrée dans un massif de culée 57 qui peut être unique pour tous les câbles en raison de leur conver gence.
Bien entendu, cette disposition est appli cable quel que soit l'angle au centre de la partie courbe qui peut éventuellement atteindre 3600 (pistes circulaires ou fermées sur elles- mêmes).
Dans le cas de routes, il peut cependant arriver que, contrairement à ce qui a été indi qué, le profil en long ait une courbure telle que les soulèvements soient à craindre au som met des dos d'âne de ce profil. Dans ce cas, comme le revêtement peut être considéré comme fixe par rapport au sol, on peut main tenir ce revêtement au contact du sol par des câbles verticaux ancrés à leur base au fond de puits et à leur extrémité supérieure dans ledit revêtement. La force nécessaire exercée par ces câbles est évidemment égale au quotient de la poussée totale par le rayon de courbure convexe du profil en long diminué du poids propre du revêtement.