EP0161148B1 - Procédé pour le raccordement des extrémités d'ouvrages d'art à la chaussée et au remblai des ouvrages - Google Patents
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- E01D19/067—Flat continuous joints cast in situ
Definitions
- the present invention relates to the field of construction of bridges and the like and pavement pavements. It especially relates to a method for connecting the ends of an art structure, such as bridges, viaducts, etc., to the main carriageway and to the embankment of these structures.
- the object of the invention is to obviate these various drawbacks and to this end offers a solution making it possible to assume a tight and resistant connection both in terms of mechanical characteristics and in terms of resistance to very low temperatures, between the ends. of an engineering structure and the main alignment roadway that covers the embankment on each side of the structure.
- a solid block or unitary block of concrete preferably lean concrete
- a solid mass consisting of a mixture of 75 to 80% (by weight) of aggregates with an average diameter of 4 to 20 mm and 25 to 20% (by weight) of bitumen / elastomer binder vulcanized with sulfur.
- Bitumen / elastomeric binders have been known per se for many years (see for example French patent N ° 1,557,193 and more recent patents of variants and improvements). They have the advantage of retaining their flexibility and elasticity up to temperatures of the order of -20 ° C. and of having elongations before rupture much greater than those of bitumens / rubber. Thus, one can reduce the amount of binder, in a joint composition, up to rates of 20 to 25% (by weight), which allows a substantial saving compared to the connection methods known to date.
- any composition already known in which the elastomer is based on conjugated diolefins, for example styrene and butadiene, can be used as bitumen / sulfur vulcanized elastomer. Mention may be made, for example, without limitation, of the compositions of coatings and sealants for road mixes described in French patents No. 79.10987 and European No. 0020203.
- compositions of the type described in the more recent French patent N ° 82.16433 of the applicant in which the basic elastomer is constituted by a mixture of styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS) and of ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymer .
- SBS styrene-butadiene-styrene copolymer
- EVA ethylene-vinyl acetate
- the solid mass which serves as a transition support between the end pile and the embankment of the structure, is poured inside a protective envelope in layers of fabrics. synthetic nonwovens.
- This envelope acts as a protective and insulating material with respect to the embankment and the end pile of the structure.
- the support stack 1 of the structure supports the deck 2 by means of a flexible element 3 capable of absorbing the secdusses, constituted for example by plates of neoprene or similar material.
- the wearing course 4 for example made of bituminous concrete, is disposed on the deck 2 and also constitutes the surface covering of the main alignment roadway 5 of which the basic foundation has been shown at 6.
- the embankment of the structure is represented by the number 7.
- a block 8 of lean concrete (aggregates + hydraulic binder) is poured into the free space, illustrated in the center of the figure, within a rigid sheet 9 of synthetic nonwoven fabric. whose the bottom and the edges serve as an envelope for the block and as intermediate insulation for the pile 1 and its deck 2 as well as with respect to the embankment 7 and the body of the roadway 6. This provides a solid transition allowing ensure excellent resistance, over time, of the connection area of the structure to the roadway.
- the joint 10 ensuring the connection of the pavement covering elements 4 is constituted by a “cyclopean” type mastic composed of a mixture of approximately 80% of aggregates of stones 10 / 14 or 6/14 and about 20% of a bitumen / elastomer composition vulcanized with sulfur corresponding to the formulations of Examples No. 3 or 4 of the aforementioned French patent No. 82.16433.
- the wearing course 4 is sawed over a length of approximately 20 to 30 cm, then the abovementioned composition is poured hot and allowed to cool and then harden before use.
- the thickness of the putty is the same as that of the wearing course (generally 5 to 10 cm) and the width is at least three times this thickness and, in any case, less than fifteen centimeters. Thanks to the use of such a putty, of great flexibility and elasticity, it is possible to absorb movements of the deck of at least three to four centimeters in magnitude and this up to temperatures of the order of - 20 ° C.
- a seal cover 11 for example aluminum foil or the like
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Description
- La présente invention a trait au domaine de la construction de ponts et analogues et de revêtements de chaussées. Elle concerne tout spécialement un procédé permettant de raccorder les extrémités d'ouvrage d'arts, tels que ponts, viaducs, etc., à la chaussée principale et au remblai de ces ouvrages.
- On sait que, lors de la construction de ponts, par exemple autoroutiers ou autres, il se pose un problème au niveau des joints de tablier ainsi que des joints de raccordement des extrémités de l'ouvrage à la chaussée principale qui s'étend en amont et en aval de l'ouvrage. En effet, l'emplacement de ces joints constitue des points faibles où apparaissent fréquemment des fissures dues aussi bien aux variations de conditions atmosphériques qu'au passage des véhicules lourds. Ce problème est particulièrement aigu au niveau des piles d'extrémités des ouvrages, qui sont généralement exemptes de dalles de transition.
- Diverses solutions ont été proposées pour résoudre un tel problème. En général, on prévoit des joints de type «peigne» constitués par des éléments métalliques dentés qui s'enclavent les uns dans les autres pour donner des entrecroisements résistant à la charge. Cette solution est coûteuse et de mise en oeuvre malaisée. Selon d'autres techniques, on réalise des saignées sur le matériau de surface de la chaussée et du tablier et l'on comble ces vides par des compositions de liants et charges, durcissables à froid et destinées à constituer le joint de raccordement. Par exemple, on peut citer à cet égard le brevet européen N° 0.000.642 de 1977, délivré en 1981, selon lequel on met en oeuvre, comme composition de joint, un mélange de charges granulaires et d'un liant de bitume et déchets caoutchouteux dans lequel la proportion de liant est d'au moins 30% (en volume).
- Les performances de tels joints ou pansements, dont ceux préconisés par le brevet précité, sont le plus souvent limitées, en particulier à basse température. Par exemple, les mélanges bitume et déchets de caoutchouc donnent lieu à des compositions rigides qui ne supportent pas, ou très mal, les températures hivernales de -10 à -20° C. Par ailleurs, la réalisation de tels joints ne peut pallier l'absence de dalles de transition et les dégradations du remblai qui se produisent inévitablement au droit du joint et auprès des piles d'appui aux extrémités de l'ouvrage d'art.
- L'invention a pour but d'obvier à ces divers inconvénients et propose à cet effet une solution permettant d'assumer une liaison étanche et résistante tant au plan des caractéristiques mécaniques qu'à celui de la tenue aux très basses températures, entre les extrémités d'un ouvrage d'art et la chaussée principale d'alignement qui recouvre le remblai de chaque côté de l'ouvrage.
- Conformément à la caractéristique principale et générale du procédé de l'invention, on met en place un massif ou bloc unitaire en béton, de préférence en béton maigre, dans l'espace libre de transition entre l'ensemble remblai-chaussée et la pile d'appui à l'extrémité de l'ouvrage et l'on utilise par ailleurs, comme composition pour joint entre le revêtement de tablier de l'ouvrage et le matériau superficiel de la chaussée, un massif constitué par un mélange de 75 à 80% (en poids) de granulats de diamètre moyen 4 à 20 mm et 25 à 20% (en poids) de liant bitume/élastomère vulcanisé au soufre.
- Les liants bitumes/élastomères sont connus en soi depuis de nombreuses années (voir par exemple le brevet français N° 1.557.193 et brevets plus récents de variantes et perfectionnements) . Ils présentent l'avantage de conserver leur souplesse et leur élasticité jusqu'à des températures de l'ordre de -20° C et d'avoir des allongements avant rupture très supérieurs à ceux des bitumes/caout- chouc. Ainsi, on peut réduire la quantité de liant, dans une composition pour joint, jusqu'à des taux de 20 à 25% (en poids), ce qui permet de réaliser une économie substantielle par rapport aux procédés de raccordement connus à ce jour.
- On peut mettre en oeuvre comme bitume/élastomère vulcanisé au soufre toute composition déjà connue dans laquelle l'élastomère est à base de dioléfines conjuguées, par exemple styrène et butadiène. On peut citer, par exemple, à titre non limitatif, les compositions d'enduits et mastics pour enrobés routiers décrites dans les brevets français N° 79.10987 et européen N° 0020203. Toutefois, il s'est avéré encore plus avantageux d'utiliser des compositions du type décrit dans le brevet français plus récent N° 82.16433 de la demanderesse, dans lequel l'élastomère de base est constitué par un mélange de copolymère styrène-butadiène- styrène (SBS) et de copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA).
- Conformément à une autre caractéristiqueavan- tageuse de l'invention, le massif, qui sert de support de transition entre la pile d'extrémité et le remblai de l'ouvrage, est coulé à l'intérieur d'une enveloppe protectrice en nappes de tissus non tissés synthétiques. Cette enveloppe joue le rôle de matériau de protection et d'isolation à l'égard du remblai et de la pile d'extrémité de l'ouvrage.
- D'autres caractéristiques apparaîtront- par la description plus détaillée d'un mode de réalisation illustré sur la figure unique annexée, qui représente une vue schématique, en coupe, de la zone de raccordement entre une pile d'extrémité d'ouvrage d'art, par exemple un pont, et la chaussée de circulation en alignement.
- La pile d'appui 1 de l'ouvrage supporte le tablier 2 par l'intermédiaire d'un élément souple 3 apte à absorber les secdusses, constitué par exemple par des plaques de néoprène ou matériau analogue. La couche de roulement 4, par exemple réalisée en béton bitumeux, est disposée sur le tablier 2 et constitue également le revêtement superficiel de la chaussée principale d'alignement 5 dont on a représenté en 6 la fondation de base. Le remblai de l'ouvrage est représenté par le chiffre 7.
- Conformément à une première caractéristique de l'invention, on coule dans l'espace libre, illustré au centre de la figure, un bloc 8 de béton maigre (granulats + liant hydraulique) au sein d'une nappe rigide 9 en textile non tissé synthétique dont le fond et les bords servent d'enveloppe pour le bloc et d'isolant intermédiaire pour la pile 1 et son tablier 2 ainsi qu'à l'égard du remblai 7 et du corps de chaussée 6. On obtient ainsi un massif de transition permettant d'assurer une excellente tenue, dans le temps, de la zone de raccordement de l'ouvrage à la chaussée.
- Selon l'autre caractéristique essentielle de l'invention, le joint 10 assurant la liaison des éléments de revêtement de chaussée 4 est constitué par un mastic de type «cyclopéen» composé d'un mélange d'environ 80% de granulats de cailloux 10/14 ou 6/14 et d'environ 20% d'une composition bitume/élastomère vulcanisée au soufre correspondant aux formulations des exemples N° 3 ou 4 du brevet français précité N° 82.16433. En pratique, de façon connue en soi, on scie la couche de roulement 4 sur une longueur de 20 à 30 cm environ puis on coule à chaud la composition susvisée et laisse refroidir puis durcir avant usage. L'épaisseur du mastic est la même que celle de la couche de roulement (généralement 5 à 10 cm) et la largeur est d'au moins trois fois cette épaisseur et, en aucun cas, inférieure à quinze centimètres. Grâce à la mise en oeuvre d'un tel mastic, de grande souplesse et élasticité, il est possible d'absorber des mouvements du tablier de trois à quatre centimètres au moins de magnitude et ceci jusqu'à des températures de l'ordre de -20° C.
- En outre, selon une particularité avantageuse de mise en ceuvre, on prévoit la mise en place, avant la coulée du mastic de joint 10, d'un couvre-joint 11 (par exemple en feuille d'aluminium ou autre) permettant d'éviter toute infiltration au droit de la pile 1 et du bloc 8 et essentiellement au niveau de l'enveloppe 9 de ce dernier.
- Bien entendu, d'autres variantes de réalisation peuvent être envisagées dans le cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications qui suivent.
Claims (4)
1. Procédé permettant d'assurer une liaison étanche et résistante entre les extrémités d'un ouvrage d'art, tel que pont ou analogue, et la chaussée principale d'alignement (5) qui recouvre le remblai (7) de l'ouvrage, caractérisé en ce que l'on met en place un massif ou bloc unitaire (8) en béton dans l'espace libre de transition entre l'ensemble remblai-chaussée et la pile (1 ) d'appui d'extrémité de l'ouvrage et en ce que l'on utilise, comme composition pour joint entre le revêtement (4) du tablier (2) de l'ouvrage et le matériau superficiel (4) de la chaussée, un mastic (10) constitué par un mélange de 75 à 80% (en poids) de granulats de diamètre moyen 4 à 20 mm et 25 à 20% (en poids) de liant bitume/élastomère vulcanisé au soufre, de bonnes caractéristiques mécaniques et viscoélasticité jusqu'à de basses températures de moins 20° C.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le massif (B), servant de support de transition, réalisé en béton maigre, est coulé à l'intérieur d'une enveloppe protectrice (9) en nappes de tissus non tissés synthétiques, laquelle sert de matériau d'isolation à l'égard du remblai et de la pile d'extrémité de l'ouvrage.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élastomère dudit liant est constitué par un mélange de copolymère styrène- butadiène-styrène et de copolymère éthylène-acétate de vinyle.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on dispose, à la base de l'ouverture pour joint (10) dans le revêtement de chaussée (4), un couvre-joint d'étanchéité (11) dans la zone où débouche l'enveloppe protectrice (9) du massif (8) de transition.
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