Brevet FR2560900A1 — publié le 19850913

-1 - La présente invention se rapporte à une passerelle légère du type à treillis, desti- née au franchissement de brèches par des engins mobiles et véhicules divers. Il exis-te divers types de passerelies et notagment des passerelles à treillis. Celles- ci se composent d'une structure linéaire basse en éléments riecti ignes métalJiques: poutres, profilés.. et d'un panl de roulement, reliés par deux treillis lOde bordure Ces treil3is de bordure sont formés d'é!éments ta 1 iques obliques en réptition tout le!ong de la passerelle, è extrémités solidarisées d'une part à la structure linéaire basse et, d'autre 1,part au plen de riou] ement par soudage, rivetage, bou cnnage ou autre moyen procurant a 'ensemble Ia rigidité recherchée. Cette technique est également employée sur divers ouvrages d'art de franchissement routier o0u ferroviaire, Pour des raisons de sécurité liées a leur destination et usage, ces ouvrages sont conçus en application des principes suivants. La gléèreté ne constitue, en aucune Façon, un avantage pour ce type d'appl icetion, en raison du caractère fixe et inamovible de ces ouvrages. On recherche, en effet, la rigidité maximale pour la moindre flache que seuls les noeuds rigides de ce type de structure peuvent apporter. Ces treillis r;gides conduisent à des réalisations 3ourdes pour les charges prévues, réalisations utilisables uniquement en tant qu'installa- tions Fixes, Il existe par ailleurs des structures 351égères à treiilis multiples solidarisés à des armatu- res extérieures. Dans ces structures, les armatures - extérieures sont réunies entre elles le long de - 2 - de deux ou de tous les plans latéraux par des treillis de bordure. Cet assemblage extérieur rigide est complété par une triangulation répétitive dans des plans transversaux successifs constituant le ou les treillis intérieurs. Les éléments de treillis sont également dans ce cas, solidarisés aux armatures par leurs extrémités pour réaliser un ensemble compact et rigide n'admettant qu'une fliche de faible valeur relative aux efforts nominaux transversaux. On rencontre ce type de structures principalement dans les constructions métalliques et sur les engins de levage employés dans le bâtiment, tels par exemple les grues dont le mât et la flèche sont amenés à supporter des efforts importants sans accuser de déformations sensibles. En effet, dans ce domaine, les impéra- tifs techniques, conduisent à des choix de structures à faible déformation. Cette forme de triangulation procure la rigidité recherchée, tout en gardant une certaine souplesse permettant d'accuser les surcharges momentanées. La passerelle selon la présente inven- tion a été conçue dans la recherche d'un gain de poids pour aboutir à une structure souple tout en gardant les qualités fondamentales de robustesse et de résistance aux efforts de charges et aux sollici- tation en torsion. Comme indiqué, la présente invention d pour objectif de conférer à une passerelle, pour la traversée de brèches, une souplesse exceptionnelle, une légèreté remarquable et une mise en oeuvre aisée tout en gardant des grandes qualités de résistance et de robustesse. La réunion de ces qualités est atteinte 3 - par la passerelle selon l'invention qui se montre remarquable par les caractéristiques suivantes. Le plan de roulement est relié aux deux semel les inférieures par une structure à treillis articulés se composant de deux treillis de bordure à âme verticale et de deux treillis centraux à inclinai- son constante dans deux plans convergeant au-dessus du plan de roulement. Contrairement aux réalisations enté- rieures, les âmes de treillis ne se croisent pas. Elles convergent vers ia zone longitudinale centrale du plan de roulement pour venir constituer, à interval- les réguliers, un point double d'eppui à écartement variable le long des zones inclinées. 1c5Un materiel construit selon cette conception a permis d'obtenir les performances techni- ques suivantes: fleche d'environ 600 mm pour une portée de 30 mètres, Ilorsque chargée à 30 tonnes, pour un poids propre total ne dépassant pas 4 tonnes. La recherche en gain de poids a conduit l'inventeur à une structure souple, inspirée d'un pont de liane qui présente une résistance mécanique suffisante pour supporter en toute sécurité le poids important d'un véhicule blindé, résistance alliée à une flexibili- té exceptionnelle permettant sa mise en place par lancement en porte-à-faux. Les différentes caractéristiques techniques et d'autres avantages de la présente invention sont consignés dans la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin accompagnant dans lequel: La figure 1 est une vue mixte d'ensem- blIe en perspective et en plan de la passerelle selon l'invention. Les fi gures 2a et 2b sont des vues de portions linéaires comprenant -4 l'articulation de liaison entre deux tronçons et le début de la succession des éléments conformés en biellettes. 5. La figure 3 est une vue en perspecti- ve d'un-tronçon montrant les diverses liaisons et articulations au niveau d'une traverse de renforcement. Les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe transversale à trois niveaux, dont une en partie centrale et les deux dernières en partie descendante, montrant l'éloignement des points d'appui centraux avec la diminution de la pente. On décrira ci-après une réalisation en trois tronçons dont deux avec pente et un tronçon central à plan de roulement horizontal. 11 est bien entendu, toute- fois, que cette particularité ne saurait conférer un caractère limitatif et qu'une réalisation à deux tronçons conçue selon la même idée générale inventive ne saurait échapper à la présente protection, mais entre, au contraire, pleinement dans son cadre. De même, la largeur de la passerelle décrite ci-après, pourra être suffisante pour le passage des véhicules souhaités et, par conséquent, ne pas nécessiter une passerelle supplémentaire utilisée conjointement, côte-à-côte. On pourra aussi, en utilisant la même conception et la même technique, construire une passerelle de double largeur, utilisable pour tous les engins et véhicules d'un parc, d'un groupe ou d'un corps d'armée. Comme indiqué, la passerelle ou l'élé- ment unitaire de franchissement selon l'invention -5- se compose d'un tronçon central 1 à surface supérieure horizontale, et de deux tronçons d'extrémité 2 et 3, en rampe inclinée, articulés entre eux et terminés par deux becquets amovibles 4 et 5. Ces becquets constituent les pièces intermédiaires d'appui par lesquelles la passerelle est en contact avec le sol. De pente plus prononcée, ils forment transition entre le terrain et le corps de la passerelle. De même, les tronçons d'extrémité jouent le rôle de rampe d'accès à la partie centrale. Chaque tronçon présente un plan de roulement 6 formé de profilés renforcés 7, disposés côte à côte et solidarisés entre eux. La face supérieu- re de ces profilés est apte à constituer une surface de roulement. La base de la passerelle est constituée par des semelles inférieures 8 et 9 sous la forme de profilés 10 reliés longitudinalement entre eux par des articulations doubles telles que 11 par exemple à maillons 12 à chapes de liaison immobili- sées par goupilles. Les profilés 10 présentent une section droite à aile verticale 13 doublée latéralement par une aile oblique 14 sur lesquelles sont montés les éléments d'une structure porteuse 15 à treillis. Une aile verticale inférieure 16 sert de raidisseur et à la fixation de tirants transversaux 17. La structure 15 est formée de deux groupes de treillis articulés d'une part sur les semelles inférieures 8 et 9 et d'autre part sur des éléments transversaux prévus en sous face du plan de roulement. On distingue une série de deux treillis de bordure 18 se développant dans des plans verticaux le long des chants de chacun des tronçons de la passerelle. -6 - On di st i nute ég I illeent un M s'ri e de deux treillis centraux 19 se développant symétri que- ment dans des plans obliques inclinés et conver9eant au-dessus du plan de roulement. L'inclinaison de ces plans est déterminée par l'incidence de] 'aie oblique 14 des profilés 8 et 9 de semelle inf:rieure qui reste constante sur toute la longueur.de la structure. Les treillis sont constitués par des éléments rectilignes inclinés de bordure 20 et centraux 21 sous la forme de tubes articulés par leurs extrémités supérieures 22 conformées en fourches ou en chapes 23 traversées chacune par un axe 24. Les extrémités inférieures 25 sont conformées et articulées directement et de -a même façon sur les ailes verticales 13 et obliques 14 des profilés 8 et 9 de la semelle inférieure. Pour des raisons de constitution mécanique, les éléments de treillis sont rempiacks en extrémité de troncon par des biellettes doubles 26 tel que représenté en figures 2b et 6. Ces éléments convergent alternativement vers un point d'articulation haut ou bas,,ppelié noeud de treillis. On distingue, -pour les treflIis de bordure, des noeuds supérieurs 27 et des noeuds inférieurs 28 communs entre les treillis de bordure et les treillis centraux. Les extrémités supérieures des treillis centraux constituent, avec leur él-ment de liaison, des points d'appui dont il sera question ci-après. Comme indiqué, les éléments 21 des treillis centraux sont articulés en partie ïnf] éraeure au droit des noeuds inférieurs 28 sur l'aile ob7ique 3514. A cet endroit se trouvent également montées -7- les extrémités des tirants transversaux 17 qui consti- tuent, avec les éléments- de treil is, des cadres successifs de répertition des efforts. Les profilés 7 constituant le plan de roulement 6 sont réunis transversalement à interval- les, en sous-face, par des traverses de renforcement 29 formées par exemple d'un corps profilé de section en U à branches verticales. Ces traverses comportent des platines transversales intérieures 30 et extérieu- res 31 prévues entre les ai les des traverses de renforcement 29 sur lesque les sont -ontées articulées les extrémités des éléments 20 et 21 des treil is. Les pl at i nes intér i eures 30 sont égèrement inc inées pour respecter la direction générale d'inclinaison constante déterminée par les ai les obliques 14. Elles présentent un écartement variable, fonction de leur position sur la ligne de pente. Les platines extérieures 31 constituent, avec les extrémités supérieures des éléments 20 des treillis de bordure, les noeuds supérieurs 27. Les extrémités supérieures des éléments des treillis centraux 19 déterminent, au niveau des platines intérieures 30, deux points d'appui A et B à écartement variable selon le niveau d'éléva- tion sur les rampes obliques, en raison de leur inclinaison constante déterminée par les ailes obliques 14 des profilés 8 et 9 constituant la semelle. Cette particularité de la passerelle selon l'invention est illustrée par les figures de 4 à 6, correspondant à des sections droites en bas de rampe, à mi-hauteur et en extrémité haute de rampe. On constate ainsi une zone centrale de renforcement 32 soutenue par les points d'appui A et B dont la largeur diminue progressivement avec la montée. --8-- Cette zone de renforcement 32, conjuguée aux renforts prévus dans les profilés constituant le plan de roulement 6, permet d'augmenter sensiblement la résistance à la flexion transversale du plan de roulement, c'est-à-dire d'obtenir une résistance remarquable au poiçonnement par les pneumatiques. Les qualités exceptionnelles de souples- se et de résistance découlent de l'emploi d'une structure 15 à double treillis articulés. Les articula- tions peuvent jouer dans une certaine mesure, autori- sant un débattement minimal alors que la triangulation et les cadres de répartition des efforts constitués par les éléments des treillis et les tirants 17 procurent une répartition des efforts et des interréac- tions multiples participant à la cohésion d'ensemble. Les forces de désaxement engendrées par un véhicule mal centré sont ainsi totalement absorbées. Les articulations entre deux tronçons sont réalisées pour les profilés de semelle par les articulations à maillons 12 et pour les plans de roulement, par des traverses spéciales 33 de renforcement présentant des formes techniques complémen- taires qui viennent s'imbriquer les unes dans les autres pour constituer un axe de pivotement. Pour garantir la solidité de la liaison, un élément rectiligne vertical supplémentaire 34 est monté articulé entre la traverse de renforcement 33 et l'articulation basse à maillons 12. Dans la réalisation définitive, on envisage de remplacer ces moyens de liaison par des articulations à assemblage rapide et automatique du type par exemple à encliquetage. Il est intéressant de constater que le moyen de franchissement peut être formé par deux - 9 - passerelles identiques à celles décrites ci-dessus, chaque passerelle constituant un passage pour chaque ligne de roue. L'invention a été décrite en détail ci-dessus; il est bien entendu que diverses variantes modifications et substitutions sans apport inventif ne sauraient échapper à la présente protection, mais entrent au contraire parfaitement dans son cadre. - 10 - REVEND I CATIONS 1. Passerelle légère portabîe, 1 du type à treillis, pour le franchissement de becbohes par des engins mobiles et véhicules divers, catéri- sée en ce que le plan de roulement (6) est sepportt par une structure (15) à treillis articulés de bordure (18) et centraux (19) montés articulés d'ue pardt sur les profilés (8) et (9) de la semelle, à t.rwa! - les réguliers, en des points communs ou noeuds ifé - rieurs (28) et d'autre part sur des traverses de renforcement (29) en sous-face du plan de roud*unt (6) et en ce que les treillis centraux (19) afrtaent une inclinaison constante vers le plan de ruwremntt, tout au long de la passerelle, inclinaisam seJin deux directions générales convergeant au-dessus lSdu plan de roulement (6). 2. Passerelle selon la revaautin i caractérisée en ce que les profilés IS} et -- constituant la semelle inférieure, comportet autne aile verticale supérieure (13), une aile iqte (14) et une aile verticale inférieure (16). 3. Passerelle selon la reve"adi:ati:n 1 caractérisée en ce que les éléments des treiîeâls centraux (19) sont articulés sur l'aile abique (14) qui détermine leur inclinaison constante. 4. Passerelle selon la revndiecaion 1 caractérisée en ce que les profilés (-8) et (9t constituant la semelle inférieure sont reliés tr"aser- salement entre eux par des tirants (17). 5. Passerelle selon la revntai-n 301 caractérisée en ce que les extrémités des ólementts des treillis de bordure (18) et centraux!9D) seut articulées à intervalles en partie supérieure, sur une même traverse de renforcement-(29). 6. Passerelle selon la revenaiea - il - 1 caractérisée en ce que les points d'articulation des treilis centraux (19) sur les traverses (29) déterminent deux points d'appui A et B à écartement variable, fonction de la position sur la rampe des tronçons inclinés constituant la passerelle. 7. Passerelle selon la revendication 1 caractérisée en ce que les traverses de renforcement (29) dont est pourvu, en sous-face, le plan de roule- ment (6) sont des profilés en U à branches verticales reliées entre elles par des platines intérieures (30) et extérieures (31) sur lesquelles sont montées articulées respectivement les extrémités des éléments des treillis centraux (19) pour constituer les noeuds supérieurs (27) et les extrémités des éléments des treillis de bordure (18) pour constituer les points d'articulation et d'appui A et B à écartement variable. 8. Passere 1 1 e se lon 1 es revend i cations 1. et 4 caractérisée en ce que les extrémités inférieu- res des éléments (20) et (21) des trei lis de bordure (18) et centraux (19) ainsi que les extrémités des tirants (17) aboutissent à intervalles à une zone commune sur les profi lés de semelle (8) et (9) pour constituer les noeuds inférieurs (28).