Brevet FR2010168A1 — publié le 19700213

La présente invention concerne un appui- défor-mable pour des ouvrages d'art, en particulier des ponts,comportant un coussin d'appui formé par -une matière élastique ou plastique contenue dans un récipient fermé, une plaque d'appui 5 constituant la fermeture supérieure-, et une garniture étanchéisant le coussin d'appui, intercalée entre ledit coussin d'appui et ladite plaque d'appui. La présente invention a pour point de départ- la mise au point de supports pour ouvrages d'art, permettant de 10 réaliser un basculement à l'aide d'une matière élastique, constitués par des plaques de caoutchouc non renforcé ou de préférence renforcé par des plaques d'acier, plaques qui sont intercalées entre l'ouvrage et les supports. Les appuis de ce genre permettent, grâce à la déformation du caoutchouc, des mouvements de 15 rotation (de basculement) autour de deux axes horizontaux et de petits déplacements dans toutes les directions. A cause de la pression admissible limitée par unité de surface, ces appuis ne conviennent pas pour des charges appliquées assez importantes. De plus, la déformabilité du caoutchouc sous charge provoque des 20 variations de hauteur qui sont indésirables dans des nombreux cas. On a alors eu l'idée de placer le caoutchouc dans ion récipient fermé de tous côtés, de façon à empêcher toute déformation latérale du caoutchouc. La charge maximale du disque de caoutchouc est considérablement accrue dans ces conditions. 25 Aux pressions élevées, le caoutchouc ainsi enfermé se comporte comme un liquide visqueux et permet ainsi des mouvements de basculement dans toutes les directions, grâce à la déformation du coussin d'appui. Du fait de l'incompressibilité presque totale du caoutchouc, on n'observe, dans le cas d'une charge verticale, 30 que de petites variations de hauteur pratiquement négligeables. Le caoutchouc peut cependant s'écouler vers l'extérieur entre la paroi et le couvercle sous des pressions élevées, ce qui ne peut être empêché que par un ajustage très précis et, même dans ces conditions, seulement de façon incomplète. Un ajustage très 35 serré conduirait de plus à une dépense accrue et, en outre, aurait une influence défavorable sur les possibilités de basculement. On a réalisé des dispositifs dans lesquels on a incorporé des bagues d'étanchéité en acier ou en une matière 40 plastique peu déformable, agissant à la manière de segments de 69 18189 2 2010168 pistons. Ces bagues d'étanclieité sont noyées dans le coussin d'appui. Ce coussin d'appui transmet des charges verticales et permet à la plaque d'appui d'osciller dans toutes les directions Pour remédier aux inconvénients mentionnés ci-20 dessus, on a incorporé à un autre appui déformable connu, une garniture d'étanchéité qui est fixée exclusivement à la plaque formant piston et qui a une section transversale triangulaire. Lorsqu'une sollicitation horizontale est appliquée à l'appui, ladite garniture, qui doit servir en même temps de dispositif de 25 centrage, est comprimée vers le haut par l'intermédiaire de la surface oblique. Dans le cas de mouvements oscillatoires se produisant du fait de sollicitations agissant dans le sens horizontal, la garniture peut être soulevée, ce qui libère la matière enfermée. 30 L'invention a pour but la réalisation d'un appui déformable du type mentionné au début, conçu de telle manière que l'usure intéressant la garniture et la paroi intérieure du récipient est réduite et que ' le coussin d"'appui possède une épaisseur constante, évitant ainsi des détériorations même pour 35 une faible'"hauteur de ce dernièr. ; " * '' Ce but est atteint, conformément à l'invention, avec un appui déformable du'type défini au début," parUn bdussin d'appui rendu étanche grâce à une rondelle d'étanchéité intercalée entre ce dernier et la plaque d'appui et constitué par au 40 moins trois pièces, de telle manière que la pression d'appui de "" 69 18189 2010168 la bague d1étanchéité contre la paroi intérieure du récipient est appliquée par l'intermédiaire d'une rondelle en matière élastique ou plastique, dont l'épaisseur, autour de l'un des disques en matière peu déformable formant un autre élément constitutif 5 de la rondelle d'étanchéité, est inférieure à celle de l'ensemble de la rondelle d'étanchéité. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la rondelle d'étanchéité disposée entre la plaque d'appui et le coussin d'appui est constituée par une rondelle d'étan-10 chéité s'appuyant contre la paroi intérieure du récipient ainsi que par une matière élastique ou plastique intercalée entre deux disques en une matière peu déformable. Grâce à la réalisation selon l'invention, on obtient les résultats ci-après : la pression d'appui appliquée à i5 la garniture peut être ajustée de manière à réduire l'usure à sa valeur minimale tandis que le coussin d'appui conserve son épaisseur maximale même aux endroits où les sollicitations sont les plus fortes. La description qui va suivre en regard du dessin 20 annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en coupe un appui déformable comportant une rondelle d'étanchéité en quatre parties, la bague d'étanchéité comportant une languette. 25 La figure 2 représente partiellement en coupe une rondelle d'étanchéité en quatre parties, la bague d'étanchéité comportant un évidement. La figure 3 représente partiellement en coupe une rondelle d'étanchéité en quatre parties sans évidement de la bague 30 drétanchéité. La figure 4 représente en coupe un appui déformable comportant une rondelle d'étanchéité en trois parties, la bague d*étanchéité comportant un évidement. La figure 5 représente une deuxième forme de 35 réalisation suivant le principe représenté sur la figure 4. La figure 6 représente partiellement en coupe une rondelle d'étanchéité en trois parties comportant une bague d'étanchéité de section transversale rectangulaire. On a placé dans un récipient 1, de forme de 40 préférence cylindrique, qui est constitué essentiellement par un 69 18189 4 2010168 anneau 1a et une semelle 1b, un coussin d'appui 2 constitué par une matière élastique ou plastique. La plaque d'appui 3 qui comporte un évidement 3a constitue la fermeture supérieure de l'appui, ce qui permet un mouvement oscillatoire libre de la partie 5 de l'ouvrage d'art non représenté, appliqué sur la plaque d'appui 3, par rapport au récipient 1 fixé au support. Entre le coussin d'appui 2 et la plaque d'appui 3 est intercalée une rondelle d1étanchéité 4 qui est constituée par les éléments suivants : la bague d'étanchéité 6 comportant une languette 5» les 10 deux disques 7 et 7a, de préférence identiques, réalisés en une matière peu déformable et le disque 8 intercalé entre ces deux disques et en une matière élastique ou plastique, qui est limité sur sa surface latérale extérieure par la surface de contact de la bague d'étanchéité. 15 Dans le cas de- 1'appui déformable construit suivant le même principe représenté sur la figure 4, on n'a prévu qu'un seul disque en matière peu déformable, si bien que la plaque d'appui 3 est appliquée directement sur la plaque 10 en matière élastique ou plastique faisant partie de la rondelle 20 d'étanchéité 11. Le mode de fonctionnement de l'appui déformable selon l'invention est le suivant : La sollicitation verticale agissant sur la plaque d'appui 3 est transmise par la rondelle d'étanchéité 4 ou 25 11 au coussin d'appui 2 et de là, par l'intermédiaire du fond 1b du récipient 1 au support. Le coussin d'appui fermé de tous les côtés se comporte, sous des pressions élevées, à peu près comme un liquide visqueux et permet, grâce à la déformation du coussin d'appui 2, des mouvements oscillatoires de la plaque 30 d'appui 3 par rapport au récipient 1. La pression agissant sur la matière élastique ou plastique de la plaque intermédiaire 8 ou 10, qui est à peu près équivalente à la pression appliquée au coussin d'appui 2 agit sur la face intérieure 6a de la bague d'étanchéité 6 et appuie celle-ci contre la parai intérieure 'te 35 69 18189 5 2010168 de construction de la rondelle d'étanchéité 4 ou 11-, la-pression d'appui de la "bague d'étanchéité 10 peut être réglée de telle manière qu'on,assure, en même temps qu'une étanchéisation parfaite j .une réduction de lîusure le plus possible. Grâce à-5 1-'épaisseur constante- en-tous-? point s. du coussin d'appui 2, -on' évite, d'appliquer une sollicitation excessive, provoquée par le couple de rappel, lors des mouvements oscillatoires, qui.se produisent, ainsi qu'une diminution, par endroits, de l'épaisseur du coussin d'appui 2. 10 L'invention n'est pas limitée aux réalisations représentées sur les figures. On peut incorporer entre la. plaque d'appui 3 et la rondelle d'étanchéité 4 ou 11, pour réduire le frottement, une couche de glissement non représentée. On obtient ainsi le résultat ci-après : Dans le cas de forces 15 horizontales, la plaque d'appui 3 se déplace au-dessus de la rondelle d'étanchéité 4 ou 11 jusqu'à ce qu'elle soit appliquée contre la paroi intérieure 1c sous l'action d'une force très faible, ce qui évite une sollicitation excessive de la bague d'étanchéité 6 par ces forces supplémentaires. 20 De plus, on peut intercaler entre le-coussixi d'appui 2 et la paroi intérieure 1c du récipient 1 une ou deux couches ayant un coefficient de frottement de glissement faible. 69 18189 6 2010168 REVENDICATIONS 1. Appui ctéformable pour ouvrages d'art,"' en particulier pour des ponts, comportant uh-coussin d"'appui ïdrmé' par une matière élastique ou plastique contenue dans un réci- 5 pieht- clos,- une plaque d'appui constituant la -fermeture supérieure et une' garniture^, étanchéisant lé" coussin -d'appui.,•' in-' tercalee'ëntre- le coussin d'appui et- la plaque ~d'appui, caractérisé en ce que le coussin d'appui- est rendu étanche par une rondelle d'étanchéité intercalée entre ce dernier et la plaque 10 d'appui- et constitué par au moins trois parties, de telle sorte que la pression d'appui d'une "bague d'étanchéité contre la- paroi intérieure du récipient est appliquée par l'intermédiaire d'un disque en matière élastique ou plastique, dont l'épaisseur, autour de l'un des disques en matière peu déformable formant 15 un autre élément constitutif de la rondelle d'étanchéité, est inférieure à l'épaisseur totale de ladite rondelle d'étanchéité. 2. Appui selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle d'étanchéité intercalée entre la plaque d'appui et le coussin d'appui est constituée par : une bague 20 d'étanchéité comportant sur sa surface latérale extérieure une surface lisse et comportant sur sa surface latérale intérieure deux évidements formant une languette, deux disques intercalés entre les deux évidements sus-mentionnés et en une matière peu déformable, et une plaque intermédiaire en matière élastique ou 25 plastique d'épaisseur égale à celle de la languette. 3. Appui selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on a incorporé, pour 1'étanchéisation du coussin d'appui, entre ce dernier et la plaque d'appui, une rondelle d'étanchéité qui est constituée par : une bague d'étanchéité compor- 30 tant Tin évidement ménagé du côté tourné vers le coussin d'appui, un disque en matière peu déformable inséré dans ledit évidement et une plaque intermédiaire en matière élastique intercalée entre ce disque, la bague d'étanchéité et la plaque de pression. 4. Appui selon la revendication 2, caractérisé 35 en ce que la rondelle d'étanchéité intercalée entre la plaque d'appui et le coussin d'appui est constituée par : une bague d'étanchéité comportant sur sa surface latérale extérieure une surface lisse et dont la surface latérale intérieure comporte Tin évidement, un premier disque élastique d'épaisseur correspon-4-0 dant à la hauteur de l'évidement et en une ou plusieurs parties 69 18189 7 2010168 et deux disques en une matière peu déformable placés au-dessus et au-dessous du premier disque. 5- Appui selon la revendication 1* caractérisé en ce que la rondelle d1étanchéité intercalée entre la plaque 5 d'appui et le coussin d'appui est constituée par ; une bague d'étanchéité avec des surfaces latérales intérieures et extérieures lisses, deux disques en matière peu déformable remplissant l'espace libre de la bague d1étanchéité et une plaque intermédiaire en matière élastique ou plastique intercalée entre 10 ces disques.