Infrastructures routières et ferroviaires

Murs de soutènement, tunnels, passages souterrains, culées de ponts.

Les palplanches acier sont couramment utilisées pour construire des infrastructures routières et ferroviaires. Il s'agit d'une solution économique pour :

  • les murs de soutènement ;
  • les tunnels et les passages souterrains ;
  • les culées de pont.

Elles peuvent atteindre une durée de vie allant jusqu'à 100 ans dans des conditions de sol normales et supporter des charges verticales élevées.

Murs de soutènement 

 

Un mur de soutènement est une structure solide qui assure le soutien latéral des masses de terre et d'eau, maintenant ainsi le terrain à différents niveaux de part et d'autre du mur. Les murs de soutènement sont principalement utilisés pour modifier l'élévation du terrain environnant à des fins diverses, notamment la construction de routes et de voies ferrées, l'aménagement paysager et la construction de bâtiments. De plus, ils sont capables de transmettre des charges verticales importantes au sol, à l'instar des pieux porteurs.

Tunnels et de passages souterrains

 

Les tunnels sont des passages souterrains creusés dans le sol environnant et fermés, à l'exception d'une entrée et d'une sortie à chaque extrémité. En tant que ponts, ils sont essentiels au bon fonctionnement du réseau de transport. Dans les zones urbaines, ils sont généralement construits dans des endroits où l'espace en surface est limité.

Les passages souterrains sont des structures très similaires, à l'exception qu'ils sont généralement plus courts. Les passages souterrains améliorent la fluidité du trafic aux intersections très fréquentées au niveau de la rue, parfois en combinaison avec des ponts. Les passages souterrains sont généralement conçus dans le cadre de la réhabilitation d'un carrefour, et la rapidité d'exécution est donc primordiale.

Culées de ponts 

 

Les ponts sont un élément essentiel du réseau de transport de tout pays, et pour les maintenir en bon état, il est vital de les pouvoir construire et réparer rapidement. Les palplanches acier offrent une méthode de construction accélérée des ponts qui minimise l'impact sur le réseau. Les ponts sont construits pour enjamber des obstacles physiques afin de permettre le passage au-dessus de ces obstacles. La conception des ponts varie considérablement en fonction de leur fonction et de la nature du terrain sur lequel ils sont construits et ancrés.

Murs de soutènement

 

Un mur de soutènement est un mur plus ou moins rigide qui soutient latéralement le sol et les masses d'eau afin que le terrain puisse être maintenu à différents niveaux de part et d'autre du mur. Fondamentalement, les murs de soutènement sont utilisés pour modifier l'élévation du paysage environnant pour diverses raisons, telles que la construction de routes et de voies ferrées, l'aménagement paysager, la construction de bâtiments, etc. Ils peuvent également transmettre des charges verticales importantes au sol, de manière similaire aux pieux porteurs.

Les murs en palplanches acier sont des murs de soutènement relativement flexibles. La durabilité et le fonçage dans les conditions du sol sont des caractéristiques importantes de la conception. Les structures doivent être conçues pour résister à toutes les actions et influences susceptibles de se produire pendant leur exécution et leur durée de vie. Par conséquent, les structures de soutènement doivent présenter les caractéristiques suivantes :

  • résistance structurelle adéquate,
  • aptitude au service,
  • durabilité et étanchéité,
  • en particulier pour les fosses et les excavations.

Les palplanches acier ont été utilisées depuis plus d'un siècle pour construire des structures de soutènement fiables et économiques.

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Un mur de soutènement à palplanches a une partie de sa structure enfoncée dans le sol sous le niveau d'excavation. La section de palplanches résiste à la pression du sol et à toute autre charge supplémentaire grâce à l'interaction sol/structure qui existe dans cette partie encastrée et, si nécessaire, à un ou plusieurs supports supplémentaires (ancrage ou buton) dans la partie supérieure.

Remarque : le mur de soutènement est un terme assez générique qui désigne des structures terrestres et riveraines, ainsi que des structures destinées à différentes applications. Dans la construction portuaire, les murs de soutènement sont appelés murs de quai dans la construction de ponts, ils sont utilisés comme culées de pont, etc.

Tunnels et passages souterrains

 

Les tunnels sont des passages souterrains creusés dans le sol environnant et fermés, à l'exception d'une entrée et d'une sortie à chaque extrémité. En tant que ponts, ils sont essentiels au bon fonctionnement du réseau de transport. Dans les zones urbaines, ils sont généralement construits dans des endroits où l'espace en surface est limité.

Les passages souterrains sont des structures très similaires, à l'exception qu'ils sont généralement plus courts. Les passages souterrains améliorent la fluidité du trafic aux intersections très fréquentées au niveau de la rue, parfois en combinaison avec des ponts. Les passages souterrains sont généralement conçus dans le cadre de la réhabilitation d'un carrefour, et la rapidité d'exécution est donc primordiale.

Les palplanches acier laminées à chaud sont idéales pour la construction de tunnels et de passages souterrains, en raison de :

  •  
  • une exécution plus rapide,
  • une réduction des dommages causés à la surface, car aucune excavation supplémentaire n'est nécessaire pour les fondations,
  • les palplanches ont une capacité portante immédiate , les palplanches acier peuvent être facilement rendues esthétiquement attrayantes,
  • imperméabilité garantie grâce à l'utilisation de produits d'étanchéité ou de serrures soudées,
  • excellente résistance au feu avec ou sans protection.

 

Passage souterrain ferroviaire, Lokeren, Belgique | 2019 

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Plusieurs méthodes de construction peuvent être utilisées pour la réalisation de tunnels et de passages souterrains en fonction des conditions du sol et d'autres exigences techniques. Les structures peu profondes sont souvent construites selon la méthode « cut-and-cover » (couper et recouvrir). Cette méthode de construction consiste à creuser une tranchée qui est ensuite recouverte d'un système de support supérieur suffisamment solide pour supporter les charges provenant du dessus.

Une méthode alternative est la méthode top-down (de haut en bas) , où le sol est creusé sous la dalle supérieure, qui est exécutée juste après l'installation de la structure de palplanches. Dans cette configuration, les perturbations de la circulation au niveau de la rue peuvent être considérablement réduites. Le principal inconvénient est une phase d'excavation légèrement plus longue, mais cela ne perturbe pas la circulation et ne réduit pas les avantages de cette méthode.

Les défis pour le concepteur sont la résistance au feu et l'étanchéité. ArcelorMittal a développé, en collaboration avec l'Université de Liège en Belgique, une méthode de conception et un logiciel permettant de simuler le comportement d'une paroi en palplanches acier sous haute température dans différentes conditions de sol. L'un des paramètres est l'évolution de la température côté atmosphère, qui dépend fortement de l'approche du feu (courbes ISO ou feu naturel). Pour plus d'informations, consultez notre brochure 

 

UCP : Résistance au feu

Culées de ponts

 

Les ponts sont un élément essentiel du réseau de transport de tout pays, et pour les maintenir en bon état, il est vital de les pouvoir construire et réparer rapidement. Les palplanches acier offrent une méthode de construction accélérée des ponts qui minimise l'impact sur le réseau.

Les ponts sont construits pour surmonter des obstacles physiques afin de permettre le passage au-dessus de ces obstacles. La conception des ponts varie considérablement en fonction de leur fonction et de la nature du terrain sur lequel ils sont construits et ancrés.

Les culées de pont ont deux fonctions principales

  • supporter les charges verticales du pont : les culées doivent être capables de résister à des forces verticales importantes provenant de la superstructure du pont,
  • servir de mur de soutènement pour le sol qui soutient la voie d'accès au pont.
Mobility infrastructure solutions. Bridge abutments - Typical cross section_1600x450
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Les palplanches acier laminées à chaud présentent plusieurs avantages lorsqu'elles sont utilisées dans la conception et la construction de culées de pont :

  • temps d'exécution plus rapide que toute autre alternative,
  • les palplanches acier peuvent être installées avant les autres travaux,
  • aucune excavation préalable pour les fondations n'est nécessaire,
  • les palplanches acier ont une capacité portante immédiate,
  • les palplanches acier peuvent être facilement rendues esthétiques.

Les culées formées à partir de palplanches sont particulièrement rentables lorsqu'une fondation sur pieux est nécessaire pour soutenir le pont ou lorsque la rapidité de construction est essentielle.

Dans certains cas, un mur en palplanches acier serait nécessaire comme structure temporaire, par exemple pour maintenir l'excavation au sec. Un rideau de palplanches acier peut être conçu pour répondre à la fois aux critères de conception temporaires et permanents, ce qui réduit le coût global et le temps d'exécution.

 

Conception de ponts

Mobility infrastructure solutions. Steel bridge. Bath UK (c) Victor Buyck_Leaderboard