EP0245155B1 - Procédé pour la construction d'ouvrages sous des voies ferrées en exploitation - Google Patents

Procédé pour la construction d'ouvrages sous des voies ferrées en exploitation Download PDF

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EP0245155B1
EP0245155B1 EP87400959A EP87400959A EP0245155B1 EP 0245155 B1 EP0245155 B1 EP 0245155B1 EP 87400959 A EP87400959 A EP 87400959A EP 87400959 A EP87400959 A EP 87400959A EP 0245155 B1 EP0245155 B1 EP 0245155B1
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EP
European Patent Office
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abutments
rails
dam
lines
pairs
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EP87400959A
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German (de)
English (en)
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EP0245155A1 (fr
Inventor
Jean Marie Beauthier
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freyssinet
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Individual
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Priority claimed from FR8614099A external-priority patent/FR2591276B2/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2/00—General structure of permanent way

Definitions

  • the present invention relates to a method allowing the construction of works such as railway, motorway, road or pedestrian crossings through any embankment or earthworks supporting one or more railways, without requiring the prolonged stopping of traffic flowing on these tracks.
  • the present invention relates to a method which makes it possible to avoid the drawbacks of the solutions recalled above, by ensuring the realization under the embankment or more generally the support structure of railways or the like, of a road or pedestrian crossing without require a long-term interruption of traffic, which is easy to implement and which entails only reduced costs, whatever the transverse dimensions of the work to be carried out.
  • the process considered is characterized in that it consists of driving transversely in a manner known per se, under the slope, two pairs of half-abutments or straight hollowed feet, arranged two by two opposite one another and on the other side delimiting the passage to be produced and providing beneath the tracks, between them and the upper face of the half-abutments, a limited fill thickness, to bring the half-abutments two by two in abutment substantially in the plane longitudinal median of the slope, to wedge these half-abutments in their mutual junction zone on either side of this median plane, to be fitted in place under the stiffener tracks over a length of these slightly longer than that which separates the two pairs of half-abutments, before or after the sinking of these, to remove the fill between the tracks and the abutments abutting under the stiffeners, to be placed on the two pairs of half-abutments respectively two so mmiers supports resting on these half-abutments, to remove the stiffeners and then to cut the tracks on a length corresponding to
  • the driving of the two half-abutments of each pair is carried out using cables crossing the slope, each fixed at one end to a half-abutment and secured to the other end of a jack bearing on the other half-abutment and exerting on the cable a tensile force ensuring the mutual approach of the half-abutments.
  • the two half-decks are produced by pouring concrete on either side of the slope on scaffolding extending parallel to the tracks and surmounting the two half-abutments of the two pairs, arranged on each sides of the slope.
  • the casting and drying of the half-decks is carried out during the sinking operations of the half-abutments in the slope.
  • the method according to the invention thus allows an optimal organization of the successive operations to be carried out, among which the cutting of the tracks and the interruption of the traffic which results therefrom are reduced to the minimum, corresponding to the only installation of the half-decks, -same previously built to the dimensions exactly provided on either side of the slope during the prior operations of sinking the half-abutments, reinforcing the tracks and making the box springs intended to receive these decks.
  • the method of the invention makes it possible, without having to cut the tracks, to produce under them, in the limited space available between the upper face of the half-abutments once joined and the tracks themselves, the box springs support for aprons.
  • the box springs are poured in place or the prefabricated box springs are sealed on the half-abutments so as to make up for any misalignment of the contiguous faces of the half-abutments.
  • the half-decks are previously built on the two box springs which are ripped with the decks on the half-abutments under the tracks.
  • the invention consequently provides both a very great economy in the handling and manufacturing means necessary for the implementation of various stages of the process envisaged, and also a speed in the accomplishment of these stages, by authorizing consequently a particularly significant reduction in the total cost of these operations. It should be emphasized that all these stages enter into the final construction of the structure, which is an additional factor of economy, compared to all the other methods which introduce additional stages which affect the overall cost of the structure.
  • an embankment for supporting one or more railway tracks has been designated under the reference 1.
  • this embankment, as well as the nature or the arrangement tracks 2 have no direct impact on the implementation of the method according to the invention, which can be applied identically to make a passage under any earthwork supporting different tracks, even if its application to railways seems particularly advantageous.
  • pairs of hollow half-abutments or straight feet 3 and 4 respectively, arranged on either side of the slope 1, are used.
  • half-abutments with a hollow structure 5 ( Figure 5) allowing in particular, once the work is completed and as will be seen below, pedestrian traffic for example, the space provided between the abutments of two neighboring pairs being reserved for vehicles.
  • the half-abutments 3 and 4 in each pair are joined in pairs through the slope 1 by means of prestressing cables 6, each fixed at one end 7 to one of the half-abutments 3 and to the other on a hydraulic or other cylinder 8, carried by the facing half-abutment.
  • the number of cables 6 thus connecting the two half-abutments is chosen according to the efforts to be developed to ensure the sinking of one towards the other through the ground of the slope 1 so as to bring these elements together and gradually one the other.
  • the soil 9 which progressively fills the internal hollowed out part 5 of the half-abutments during their respective advances is continuously evacuated by an excavator belt 10 or by any other suitable earthmoving means. It will be noted in this regard that this technique of mutual sinking of hollow structures towards each other is now known in the art but results from work and publications of the applicant.
  • these half-aprons is again without direct impact on the implementation of the method.
  • they can be partially or completely prefabricated and brought directly by appropriate handling equipment to their scaffolding, or else be built directly on them, taking advantage of the time necessary for driving the abutments for their manufacture and in particular if they are made of poured concrete, for sufficient drying thereof.
  • each box spring transverse to the tracks if necessary having a lateral reinforcement 23 preventing the earth spoil from collapsing on the bed base itself.
  • This box spring 22 can be produced by means of a prefabricated element riped on site or manufactured in situ with adequate dimensions corresponding to the width of the two half-decks 12 and 13. Possibly, and as already said, the installation of the bed base 22 can be carried out with a backlash at the junction of the two corresponding half-abutments 3 and 4.
  • the tracks 2 are then sectioned between the box springs 22 thus produced on the half-abutments of the two adjacent pairs delimiting the width of the passage to be carried out, then the fill 24 is removed above the plane 16 of the abutments in order to allow, by any suitable conventional means, to cause the half-aprons 12 and 13 to slide towards each other by bringing them, at the end of the race, to rest on the box springs 22 whose spacing has been exactly determined beforehand (FIGS. 3 and 4).
  • FIG. 3 As a variant, and as schematically illustrated in FIG.
  • the box springs 22 and the aprons 12 and / or 13 can be made one and the other outside the track and then, once these aprons resting on the box springs, riped together under tracks 2 on the corresponding half-abutments.
  • a work of art is thus produced, in particular a passage under rolling tracks, under conditions which, while providing security for the subsequent flow of traffic on these tracks, allow a saving of time and an economy of means particularly appreciable.
  • the invention can naturally be adapted to particular geometries of works and / or railways, without modifying the general principles of its implementation which in all cases lead to a quite significant reduction in the time when the tracks are unavailable, all operations before and after this single step in the process being carried out without interrupting traffic.
  • the mean inclination of the front-nozzles 26 is here chosen equal to 45 °, which makes it possible to maintain a slope of 3/2 during the earthworks of the working face being sinking of the half-abutments in the manner specified above. This results in a significant reduction in the depth theoretically necessary in the case of a single slope forearm, in order to ensure the stability of the slope 1 during this driving.
  • each half-abutment comprises at the level of the separation of its successive stages 3a, 3b or 4a, 4b, an intermediate slab 28, suitable for serving as a strut when the half-abutments are approached and keyed together, allowing reduce the amount of steel required to hold the right feet.
  • an intermediate slab 28 suitable for serving as a strut when the half-abutments are approached and keyed together, allowing reduce the amount of steel required to hold the right feet.
  • the splitting of the half-abutments with serrated front-beaks 26 it can be seen that only the lower tooth 26b penetrates, at the start of the sinking operation in the slope 1.
  • the backfill load at - Above this front spout is therefore relatively more limited, which reduces the risk of lifting when the force necessary for driving is exerted.
  • the upper front spout 26a by itself provides a permanent overload on the lower stage directed downwards, which avoids the risk of lifting when the corresponding half-abutment advances.
  • Another improvement usefully envisaged consists in arranging the front-nozzles 26 of the half-abutments 3 and 4 so as to facilitate the advance of these in the thickness of the slope 1, during the sinking operation of these half-abutments.
  • the front spout is constituted, as illustrated in FIG. 10, by means of a T-section 29, on which is welded at one of its ends a flat iron 30, slightly sloping with respect to the profiled, so as to pack the ground over a limited thickness, for example of the order of 2 cm.
  • This mud is advantageously brought into place by a tube 32, embedded in the concrete 33 of the half-abutment, between the reinforcing bars 34, and connected at its opposite end (not shown) to a low pressure pump.

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Description

  • La présente invention est relative à un procédé permettant la construction d'ouvrages tels que des passages ferroviaires, autoroutiers, routiers ou piétonniers au travers de talus ou terrassements quelconques supportant une ou plusieurs voies ferrées, sans nécessiter l'arrêt prolongé du trafic s'écoulant sur ces voies.
  • On connaît déjà un procédé autorisant la construction d'ouvrages du genre de passages routiers sous des voies ferrées dont la direction est généralement transversale à celle de ce passage, qui consiste à utiliser des éléments préfabriqués délimitant ce dernier et mis en place à travers le talus ou analogue supportant les voies après avoir ménagé dans celui-ci une tranchée de dimensions appropriées. Toutefois, cette solution présente l'inconvénient majeur d'exiger le sectionnement des voies sur la longueur correspondant au passage, puis après terrassement du talus pour dégager à travers celui-ci l'espace adéquat, à faire riper les éléments préfabriqués, avant de pouvoir finalement, une fois ces éléments assemblés et l'ensemble consolidé, reconstituer les voies. Avec une telle méthode, l'arrêt du trafic est nécessairement prolongé, d'au moins 48 heures dans les meilleurs conditions et pour un ouvrage de dimensions relativement limitées. Un tel arrêt prolongé est particulièrement préjudiciable, surtout si les voies ferrées concernées assurent l'acheminement en période normale d'un trafic important
  • Une autre solution consiste à mettre en place des tabliers auxiliaires acheminés par wagons ou autres moyens de transport, reposant sur des camarteaux en béton ou en bois. Après terrassement sous ces tabliers, auxiliaires, l'ouvrage est construit par tranches successives, exigeant un déplacement longitudinal des tabliers auxiliaires. Mais là encore, ce procédé qui demande des moyens de mise en oeuvre très importants, entraîne une immobilisation prolongée du trafic, avec les inconvénients qui en découlent, même si les travaux sont effectués de nuit ou pendant les week-end.
  • Enfin, on peut faire référence, dans l'état de la technique connue notamment par le brevet britannique GB-A-1 463 632, à une méthode dite de fonçage, qui consiste à faire pénétrer à force dans le talus sous les voies une structure creuse constituant l'encadrement du passage à réaliser, cette structure étant poussée progressivement dans le sol, la terre du talus étant au fur et à mesure retirée par l'intérieur de cette structure. La pénétration à force de celle-ci est réalisée au moyen de vérins qui prennent appui sur un côté de la structure et sur un massif de butée fixe de dimensions suffisantes pour être capable d'offrir une réaction convenable à la poussée des vérins. Dans ce cas toutefois, on conçoit de façon évidente que les efforts à développer soient considérables, notamment dès que la structure à mettre en place présente des dimensions significatives, ce qui entraîne des coûts de mise en oeuvre particulièrement élevés. De plus, la méthode en cause exige de procéder préalablement à un renforcement des voies, qui est également coûteux et long, en entraînant à nouveau la nécessité de ralentir, voire d'interrompre le trafic pendant une période relativement prolongée.
  • On peut également faire référence à propos de l'état de la technique à un procédé tel que décrit dans le FR-A-1 586544 qui concerne un procédé pour réaliser, de part et d'autre d'un passage aménagé dans un talus sous une voie, des parois latérales blindées, formées par adjonctions successives d'éléments appropriés avant que ne soit appuyé sur ces parois un tablier préfabriqué. Toutefois, ce procédé exige une coupure prolongée des voies et ne fait pas appel à la technique de fonçage tel que rappelé ci-dessus. Enfin, selon le DE-A-2 108 505, on connaît un procédé pour la mise en place d'un tablier de pont sur des culées latérales préalablement construites, mais cette solution exige à nouveau d'ouvrir totalement le talus et de couper la voie pendant une période nécessairement importante.
  • La présente invention est relative à un procédé qui permet d'éviter les inconvénients des solutions rappelées ci-dessus, en assurant la réalisation sous le talus ou plus généralement la structure de support des voies ferrées ou autres, d'un passage routier ou piétonnier sans nécessiter une interruption de longue durée du trafic, qui soit facile à mettre en œuvre et qui n'entraîne que des frais réduits, quelles que soient les dimensions transversales de l'ouvrage à réaliser.
  • A cet effet, le procédé considéré se caractérise en ce qu'il consiste à foncer transversalement de façon connue en elle-même, sous le talus, deux paires de demi-culées ou pieds droits évidés, disposés deux à deux en regard de part et d'autre des côtés délimitant le passage à réaliser et ménageant sous les voies, entre celles-ci et la face supérieure des demi-culées, une épaisseur de remblai limitée, à amener les demi-culées deux à deux en butée sensiblement dans le plan longitudinal médian du talus, à claver ces demi-culées dans leur zone de jonction mutuelle de part et d'autre de ce plan médian, à monter en place sous les voies des raidisseurs sur une longueur de celles-ci légèrement supérieure à celle qui sépare les deux paires de demi-culées, préalablement ou après le fonçage de celles-ci, à retirer le remblai entre les voies et les culées jointives sous les raidisseurs, à disposer sur les deux paires de demi-culées respectivement deux sommiers supports reposant sur ces demi-culées, à enlever les raidisseurs et à tronçonner alors les voies sur une longueur correspondant à la largeur du passage, à terrasser le remblai subsistant entre les sommiers sur une épaisseur nécessaire à l'encoffre- ment de deux demi-tabliers préfabriqués mis en place de chaque côté ou d'un seul côté du passage, ces demi-tabliers étant ripés latéralement sur les sommiers ou sur le dessus des culées, pour les faire reposer jointifs sur par leurs extrémités, à reconstituer les voies sur les demi-tabliers et à achever le terrassement du passage entre les deux paires de demi-culées sous les voies.
  • Selon une caractéristique particulière du procédé de l'invention, le fonçage des deux demi-culées de chaque paire est réalisé à l'aide de câbles traversant le talus, fixé chacun à une extrémité à une demi-culée et solidarisés à l'autre extrémité d'un vérin en appui sur l'autre demi-culée et exerçant sur le câble un effort de traction assurant le rapprochement mutuel des demi-culées.
  • Avantageusement et selon une autre caractéristique également, on réalise par coulée de béton les deux demi-tabliers de part et d'autre du talus sur des échafaudages s'étendant parallèlement aux voies et surmontant les deux demi-culées des deux paires, disposées sur chacun des côtés du talus. De préférence, la coulée et le séchage des demi-tabliers sont réalisés pendant les opérations de fonçage des demi-culées dans le talus.
  • Le procédé selon l'invention permet ainsi une organisation optimale des opérations successives à effectuer, parmi lesquelles la coupure des voies et l'interruption du trafic qui en résulte sont réduites au minimum, correspondant à la seule mise en place des demi-tabliers, eux-mêmes préalablement construits aux dimensions exactement prévues de part et d'autre du talus durant les opérations préalables de fonçage des demi-culées, de renforcement des voies et de réalisation des sommiers destinés à recevoir ces tabliers.
  • Notamment, le procédé de l'invention permet, sans avoir à sectionner les voies, de réaliser sous celles-ci, dans l'espace limité disponible entre la face supérieure des demi-culées une fois jointives et les voies elles-mêmes, les sommiers de support des tabliers.
  • Selon le cas, on coule les sommiers sur place ou on procède au scellement sur les demi-culées de sommiers préfabriqués de façon à rattraper ainsi un éventuel défaut d'alignement des faces jointives des demi-culées. - En variante, les demi-tabliers sont préalablement construits sur les deux sommiers qui sont ripés avec les tabliers sur les demi-culées sous les voies.
  • L'invention procure en conséquence à la fois une très grande économie dans les moyens de manutention et de fabrication nécessaires à la mise en œuvre de diverses étapes du processus envisagé, et également une rapidité dans l'accomplissement de ces étapes, en autorisant dès lors une réduction particulièrement sensible du coût total de ces opérations. Il faut souligner que toutes ces étapes entrent dans la construction définitive de l'ouvrage, ce qui est un facteur supplémentaire d'économie, par rapport à toutes les autres méthodes qui introduisent des étapes supplémentaires qui affectent le coût global de l'ouvrage. En outre, il convient de souligner que la nature et la séquence de ces opérations ne sont en aucune façon tributaires des dimensions transversales et même longitudinales du passage à réaliser sous les voies, perpendiculairement à celles-ci, le procédé pouvant aussi bien s'appliquer pour des ouvrages nécessitant plusieurs travées successives, reposant sur autant de paires de demi-culées transversales parallèles, les tabliers supportés par ces demi-culées deux à deux pouvant présenter des dimensions longitudinales aussi importantes que nécessaires.
  • L'invention sera encore plus explicitement exposée à travers la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre du procédé considéré, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un talus supportant des voies de chemin de fer sous lesquelles est à réaliser, selon l'invention, un passage routier ou piétonnier, illustrant la mise en place préliminaire de deux demi-culées.
    • La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, expliquant le processus de fonçage des deux demi-culées.
    • Les figures 3 et 4 sont à nouveau des vues analogues aux précédentes mais destinées à expliciter diverses étapes ultérieures de la mise en œuvre du procédé.
    • La figure 5 illustre en deux demi-coupes longitudinales selon la direction des voies ferrées, respectivement à gauche sur le dessin de la réalisation des. sommiers de support des tabliers, et à droite le montage de ces derniers sur ces sommiers.
    • La figure 5a illustre une variante de réalisation des sommiers et des tabliers.
    • La figure 6 est une vue en perspective partielle des moyens de renforcement fixés sous les voies.
    • La figure 7 est une vue en perspective permettant de préciser l'ensemble des opérations réalisées selon l'invention.
    • Les figures 8 et 9 illustrent une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention au moyen de paires de demi-culées perfectionnées.
    • La figure 10 enfin, représente à plus grande échelle l'avant-bec d'une des demi-culées, muni d'un perfectionnement facilitant son déplacement dans le talus à travers lequel s'effectue le fonçage de cette demi-culée.
  • Sur les figures 1 à 7 on a désigné sous la référence 1 un talus de support d'une ou plusieurs voies ferrées 2. Bien entendu, il va de soi que la forme particulière de ce talus, de même que la nature ou l'agencement des voies 2 sont sans incidence directe sur la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, celui-ci pouvant être appliqué de façon identique pour réaliser un passage sous un terrassement quelconque supportant des voies différentes, mêmes si son application aux chemins de fer semble particulièrement avantageuse.
  • Afin de réaliser sous ces voies un passage libre, par exemple à usage routier et/ou piétonnier, on .utilise des paires de demi-culées creuses ou pieds droits respectivement 3 et 4, disposés de part et d'autre du talus 1, ces demi-culées présentant une structure creuse 5 (figure 5) permettant notamment, une fois l'ouvrage achevé et comme on le verra plus loin, la circulation des piétons par exemple, l'espace aménagé entre les culées de deux paires voisines étant réservé aux véhicules. Notamment, il doit être considéré ici que le procédé selon l'invention, décrit ci-après en relation avec un exemple mettant en oeuvre deux paires de demi-culées du genre précédent, pourrait être adapté avec un nombre plus important de telles paires, en particulier si la largeur du passage à réaliser est très importante, les paires de demi-culées constituant alors deux à deux des travées voisines.
  • Les demi-culées 3 et 4 dans chaque paire sont réunies deux à deux à travers le talus 1 au moyen de câbles de précontrainte 6, fixés chacun à une extrémité 7 sur l'une des demi-culées 3 et à l'autre sur un vérin hydraulique ou autre 8, porté par la demi-culée en regard. Le nombre de câbles 6 reliant ainsi les deux demi-culées est choisi selon les efforts à développer pour assurer le fonçage de l'une vers l'autre à travers le sol du talus 1 de façon à rapprocher ces éléments mutuellement et progressivement l'un de l'autre. La terre 9 qui au fur et à mesure remplit la partie évidée interne 5 des demi-culées lors de leurs avances respectives est évacuée en continu par un tapis excavateur 10 ou par tout autre moyen de terrassement approprié. On notera à cet égard que cette technique de fonçage mutuel de structures creuses l'une vers l'autre est désormais connue dans la technique mais résulte de travaux et de publications du demandeur.
  • Parallèlement à la mise en place des demi-culées 3 et 4 de chaque côté du talus 1, on dispose au dessus de celles-ci, parallèlement aux voies 2 et sur les culées appartenant à deux paires voisines, des échafaudages 11 qui viennent ainsi surmonter les deux demi-culées 3 ou 4 selon le côté où ils sont prévus, ces échafaudages étant destinés à supporter respectivement deux demi-tabliers 12 et 13, qui seront adaptés à constituer, une fois l'ouvrage achevé, le tablier ou la traverse de support de la voie 2 au-dessus du passage transversal à réaliser sous le talus 1. Ces demi-tabliers 12 et 13 peuvent être réalisés de toute manière connue dans la technique du bâtiment, notamment être coulés sous coffrage sur place aux dimensions exactes de la portée à obtenir entre les culées qui formeront les côtés latéraux du passage. Il est à noter que, selon le cas, les deux demi-tabliers peuvent être fabriqués soit du même côté, soit de part et d'autre du talus.
  • La forme et la structure de ces demi-tabliers est à nouveau sans incidence directe sur la mise en oeuvre du procédé. Notamment, ils peuvent être partiellement ou totalement préfabriqués et amenés directement par des engins de manutention appropriés sur leur échafaudage, ou bien être construits directement sur ceux-ci, en mettant à profit le temps nécessaire au fonçage des culées en vue de leur fabrication et notamment s'ils sont réalisés en béton coulé, pour le séchage suffisant de celui-ci.
  • Lorsque les deux demi-culées 3 et 4 dans chaque paire sont suffisamment enfoncées dans le talus 1, notamment lorsque leur pointe d'extrémité 14 vient en jonction de l'une à l'autre sensiblement dans le plan longitudinal médian du talus 1, on poursuit l'enlèvement de la terre jusqu'à réaliser la continuité du conduit matérialisé par ces culées ainsi face à face. A cet instant, on les clave ensemble dans leurs régions 15 à pan incliné prévues entre elles ou merlons, la forme en pointe de chaque demi-culée étant généralement adoptée pour éviter un éboulement du terrain lors du fonçage. Au cours de cette opération de clavage, on assure ainsi par mise en place et scellement de plaques de béton de profil adapté ou plus simplement par remplissage de l'espace ainsi délimité par une couche de béton coulé dans un coffrage ou projeté, en continuité des parois des culées elles-mêmes, le prolongement de l'une et de l'autre de celles-ci qui délimitent alors à travers le talus et deux par deux un couloir continu et ouvert à ses deux extrémités, la face supérieure 16 des demi-culées se disposant dans un plan horizontal si le fonçage a été réalisé dans des conditions optimales mais pouvant le cas échéant présenter un léger décalage en hauteur de l'une à l'autre, ce qui, comme on va le voir, ne présente aucun inconvénient mais exige seulement un rattrapage du jeu par un raccord de béton approprié.
  • Dans la phase suivante, on procède alors à un renforcement des voies 2 sur une dimension longitudinale de celles-ci un peu supérieure à celle qui sépare les paires de demi-culées préalablement aboutées comme dit ci-dessus. En variante, la mise en place des raidisseurs peut être effectuée préalablement au fonçage des demi-culées. Ce renforcement est avantageusement réalisé comme montré sur la figure 6 en disposant sur les traverses en bois 17 portant les rails 18 des voies 2 des fers longitudinaux en H ou en I 19, fixés sur ces traverses et sous lesquels sont soudés. ou boulonnés transversalement d'autres fers 20, conférant à l'ensemble une faculté de raidissement convenable. Naturellement, il est clair que la structure de ces fers et plus généralement la manière dont est réalisé le renforcement des voies 2 n'a pas d'incidence directe sur l'invention, le seul impératif étant de pouvoir rigidifier suffisamment celles-ci pour permettre, sans créer de fléchissement inacceptable, d'évacuer sous les voies au droit des culées jointives 3 et 4 parallèlement à la surface supérieure 16 de celles-ci, la terre du remblai pour laisser libre un espace 21 de hauteur limitée.
  • A souligner que pendant cette opération comme d'ailleurs pendant toutes celles qui précédent, le trafic ferroviaire n'a à aucun moment dû être arrêté, le renforcement des voies pouvant être aisément réalisé entre deux passages successifs de trains. En outre, l'excavation de l'espace 21 est limitée à des dimensions suffisantes pour que ce renforcement soit à même d'assurer la rigidité nécessaire sans avoir à interrompre le trafic.
  • Une fois l'espace 21 rendu libre, on dispose sur la surface 16 de chaque paire de demi-culées un sommier 22 transversal aux voies, présentant le cas échéant un renfort latéral 23 évitant que les déblais de terre ne viennent s'ébouler sur le sommier lui-même. Ce sommier 22 peut être réalisé au moyen d'un élément préfabriqué ripé sur place ou fabriqué in situ aux dimensions adéquates correspondant à la largeur des deux demi-tabliers 12 et 13. Eventuellement, et comme déjà dit, la mise en place du sommier 22 peut être effectuée avec un rattrapage du jeu à la jonction des deux demi-culées 3 et 4 correspondantes.
  • Dans l'étape suivante, on sectionne alors les voies 2 entre les sommiers 22 ainsi réalisés sur les demi-culées des deux paires voisines délimitant la largeur du passage à effectuer, puis on retire le remblai 24 au dessus du plan 16 des culées afin de permettre, par tout moyen classique approprié, de faire riper les demi-tabliers 12 et 13 l'un vers l'autre en les amenant en fin de course à reposer sur les sommiers 22 dont l'écartement a été préalablement exactement déterminé (figures 3 et 4). En variante, et comme schématiquement illustré sur la figure 5a, les sommiers 22 et les tabliers 12 et/ou 13 peuvent être réalisés les uns et les autres à l'extérieur de la voie puis, une fois ces tabliers reposant sur les sommiers, ripés ensemble sous les voies 2 sur les demi-culées correspondantes.
  • Les demi-tabliers 12 et 13 étant ainsi en place et jointifs sous l'emplacement des voies, celles-ci peuvent alors être immédiatement reconstituées, la mise en oeuvre du procédé n'ayant donc interrompu le trafic effectif sur celles-ci que pour un laps de temps très réduit, quelques heures au plus, juste indispensable à la coupe des voies et à leur enlèvement au terrassement, au ripage des tabliers et au rétablissement de la continuité des rails, du ballast et autres accessoires ordinaires constituant les voies.
  • Le trafic ferroviaire étant repris, les finitions de l'ouvrage peuvent alors être entreprises sans gêner le trafic, consistant d'une part à aménager les bords du talus 1 au droit et au-delà de l'affleurement des demi-culées et à terrasser le sol sous les demi-tabliers pour dégager l'espace 25 constituant le passage ainsi pratiqué sous les voies (figure 5).
  • On réalise ainsi un ouvrage d'art, notamment un passage sous des voies de roulement, dans des conditions qui, tout en procurant une sécurité pour l'écoulement ultérieur du trafic sur ces voies, permettent un gain de temps et une économie de moyens particulièrement appréciables. L'invention peut naturellement s'adapter à des géométries particulières d'ouvrages et/ou de voies ferrées, sans modifier les principes généraux de sa mise en oeuvre qui dans tous les cas conduisent à une réduction tout à fait significative du temps où les voies sont indisponibles, toutes les opérations préalables et ultérieures à cette seule étape du processus étant effectuées sans interrompre le trafic.
  • En conséquence, il doit être considéré que l'invention ne se limite pas au seul exemple de mise en œuvre plus spécialement décrit et représenté ; elle en embrasse toutes les variantes. Ainsi, et comme illustré sur les figures 8 et 9, on peut avantageusement mettre en oeuvre, notamment lorsque la configuration du talus exige, l'utilisation de demi-culées de grande hauteur, des structures qui, tout en restant d'un seul tenant, sont divisées en plusieurs parties étagées par exemple 3a et 3b pour la demi-culée 3 et 4a et 4b pour la demi-culée 4. Chacune de ces parties présente ainsi un avant-bec ou pointe 26a, 26b, les deux avant-becs de chaque culée étant situés dans un même plan vertical 27. L'inclinaison moyenne des avant-becs 26 est choisie ici égale à 45°, ce qui permet de conserver une pente à 3/2 lors du terrassement du front de taille en cours de fonçage des demi-culées de la manière précisée précédemment. Il en résulte une diminution sensible de la profondeur théoriquement nécessaire en cas d'avant-bec à pente unique, afin d'assurer la stabilité du talus 1 au cours de ce fonçage.
  • Une fois l'accostage des deux demi-culées 3 et 4 réalisé (figure 9), le clavage de celles-ci au fur et à mesure du terrassement dans la partie centrale ou merlons 15 est réalisé en assurant le blindage des parois latérales des demi-culées. Ces opérations de terrassement et de blindage sont effectuées du haut vers le bas, la forme particulière des avant-becs 26 de ces demi-culées permettant de réduire de manière notable la longueur et la surface de ce blindage.
  • A noter que la réalisation de demi-culées étagées conformément aux caractéristiques ci-dessus, procure encore deux autres avantages. En premier lieu, chaque demi-culée comporte au niveau de la séparation de ses étages successifs 3a, 3b ou 4a, 4b, une dalle intermédiaire 28, propre à servir de buton lorsque les demi-culées sont accostées et clavées entre elles, en permettant de diminuer la quantité d'acier nécessaire à la tenue des pied-droits. En second lieu, grâce au fractionnement des demi-culées avec des avant-becs 26 en dents de scie, on constate que seule la dent inférieure 26b pénètre, au début de l'opération de fonçage dans le talus 1. La charge du remblai au-dessus de cet avant-bec est donc relativement plus limitée ce qui réduit le risque de soulèvement lorsque l'effort nécessaire au fonçage est exercé. Avec la solution proposée, l'avant-bec supérieur 26a procure par lui-même une surcharge permanente sur l'étage inférieur dirigé vers le bas, qui évite le risque de soulèvement lors de l'avance de la demi-culée correspondante.
  • Un autre perfectionnement utilement envisagé, quelque soit le mode d'exécution du procédé de l'invention selon les variantes envisagées ci-dessus, consiste à aménager les avant-becs 26 des demi-culées 3 et 4 de manière à faciliter l'avance de celles-ci dans l'épaisseur du talus 1, lors de l'opération de fonçage de ces demi-culées.
  • Dans ce but, l'avant-bec est constitué, comme illustré sur la figure 10, au moyen d'un profilé en T 29, sur lequel est soudé à une de ses extrémités un fer plat 30, légèrement en pente vis à vis du profilé, de manière à tasser le terrain sur une épaisseur limitée, par exemple de l'ordre de 2 cm. Dans l'espace ainsi dégagé derrière l'avant-bec, peut alors être injectée une boue liquide 31, du genre boue thixotropique ou autre liquide, tel qu'un gel par exemple, qui assure une certaine lubrification des parois de la demi-culée, lors de son avance. Cette boue est avantageusement amenée en place par un tube 32, noyé dans le béton 33 de la demi-culée, entre les fers 34 d'armature, et relié à son extrémité opposée (non représentée) à une pompe à basse pression.

Claims (12)

1. Procédé pour la construction d'ouvrages d'art sous des voies ferrées en exploitation, et notamment d'un passage routier ou piétonnier travers un talus ou terrassement analogue supportant les voies, caractérisé en ce qu'il consiste à foncer transversalement de façon connue en elle-même, sous le talus (1), deux paires de demi-culées (3, 4) ou pieds droits évidés, disposés deux à deux en regard de part et d'autre des côtés délimitant le passage à réaliser et ménageant sous les voies, entre celles-ci et la face supérieure des demi-culées, une épaisseur de remblai limitée (24), à amener les demi-culées deux à deux en butée sensiblement dans le plan longitudinal médian du talus (1), à claver ces demi-culées dans leur zone de jonction mutuelle de part et d'autre de ce plan médian, à monter en place sous les voies (2) des raidisseurs (19, 20) sur une longueur de celles-ci légèrement supérieure 3 celle qui sépare les deux paires de demi-culées, préalablement ou après fonçage de ces demi-culées à retirer le remblai entre les voies et les culées jointives sous les raidisseurs, à disposer sur les deux paires de demi-culées respectivement deux sommiers supports (22) reposant sur ces demi-culées, à enlever les raidisseurs et à tronçonner alors les voies sur une longueur correspondant à la largeur du passage, à terrasser le remblai subsistant entre les sommiers sur une épaisseur nécessaire l'encoffrement de deux demi-tabliers préfabriqués (12, 13) mis en place de chaque côté ou d'un seul côté du passage, ces deux demi-tabliers étant ripés latéralement sur les sommiers ou sur le dessus des demi-culées, pour les faire reposer jointifs par leurs extrémités, reconstituer les voies sur les demi-tabliers et à achever le terrassement du passage (25) entre les deux paires de demi-culées sous les voies.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fonçage des deux demi-culées (3, 4) de chaque paire est réalisé à l'aide de câbles (6) traversant le talus, fixé chacun à une extrémité (7) à une demi-culée et solidarisé à l'autre extrémité d'un vérin (8) en appui sur l'autre demi-culée et exerçant sur le câble un effort de traction assurant le rapprochement mutuel des deux demi-culées.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise par coulée de béton les deux demi-tabliers (12, 13) de part et d'autre du talus (1) sur des échafaudages (11) s'étendant parallèlement aux voies (2) et surmontant les deux demi-culées (3, 4) des deux paires disposées sur chacun des côtés du talus.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la coulée et le séchage des demi-tabliers (12, 13) sont réalisés pendant les opérations de fonçage des demi-culées (3, 4) dans le talus (1).
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on coule les sommiers (22) sur place ou on procède au scellement sur les deux paires de demi-culées (3, 4) de sommiers préfabriqués, de façon à rattraper un éventuel défaut d'alignement des faces jointives des demi-culées.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce les deux demi-tabliers (12, 13) sont préalablement montés sur les deux sommiers (22) qui sont ripés avec les deux tabliers sur les demi-culées sous les voies.
7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble d'auto-fonçage de demi-culées creuses deux à deux en regard de part et d'autre du talus, des moyens de fabrication de deux demi-tabliers longitudinaux s'étendant latéralement entre et au dessus de deux demi-culées de deux paires voisines, des moyens de réalisation et de mise en place de sommiers transversaux recevant les demi-tabliers et s'étendant chacun sur deux demi-culées d'un même paire et des organes de raidissement temporaire des voies pour soutenir celles-ci pendant la réalisation des sommiers.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les demi-culées (3, 4) réalisées d'un seul tenant, sont divisées en plusieurs parties étagées (3a, 3b, 4a, 4b).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les demi-culées (3, 4) comportent au niveau de chaque étage, des avant-becs (26) situés dans le même plan vertical.
10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que, dans chaque demi-culée (3, 4) les étages sont séparés par des dalles intermédiaires (28), formant buton.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que chaque demi-culée (3, 4) comporte dans son avant-bec (26) un profilé en T (29) sur lequel est soudé un fer plat (30) disposé .en pente sur ce profilé, délimitant derrière l'avant-bec un espace dans lequel est injectée une boue liquide (31).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'alimentation en boue liquide s'effectue par un tube (32) noyé dans le béton (33) de la demi-culée et relié à une pompe à basse pression.
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