Brevet FR2574737A1 — publié le 19860620

DISPOSITIF D'ASCENSEUR SE DEPLACANT SUR UN ARC POUR PERMETTRE AUX PIETONS DE FRANCHIR UN OBSTACLE La presente invention concerne un dispositif d'ascenseur se déplaçant sur un arc pour permettre aux pie tons, aux cyclistes à pied et aux handicapes physiques accompagnes de franchir des obstacles tels que voies urbaines, voies autoroutières, voies ferrées, petits cours d'eau, chantiers, etc... Cè dispositif est plus attractif qu'une passerelle piétonne obligeant un effort physique dissuasif ou qu'un passage piéton souterrain inspirant l'insécurité. I1 existe quelques dispositifs offrant une aide mécanisée aux piétons désirant franchir un obstacle. Ce sont des combinaisons de passerelles piétonnes ou de passages souterrains piétons avec des es caliers mecaniques ou des ascenseurs ou des trottoirs roulants. t 'inconvénient de tels ouvrages est d'être une addition de dispositifs, statiques et dynamiques, d'être complexes. Les avantages de la présente invention sont - de permettre à un usager un déplacement selon un arc en un seul mou vement - d'être d'un mode d'emploi simple "habituel" puisqu'il est semblable au mode d'emploi d'un ascenseur - de permettre un franchissement rapide de l'obstacle - d'offrir un mouvement de translation agreable - donc, pour toutes ces raisons, d'être attractif et par l d'accroître le confort et la sécurité des piétons. Les planches qui suivent décrivant l'invention sont - planche 1 : la figure I représente une perspective simplifiée d'un dispositif possible - planche 2 et 3 :les figures 2, 3,4,5 et 6 representent diverses formes géométriques possibles de l'arc - planche 3 : la figure 7 représente le cas d'un arc à l'envers désigné aussi par"arc tombant" - planche 4 : la figure 8 représente une succession d'arc - planche 4 : la figure 9 et 10 décrivent des cas où il est possible d'installer des stations intermédiaires - planche 5 : la figure 11 représente un cas de juxtaposition de plusieurs dispositifs - planche 5 : les figures 12,13 et 14 schématisent diverses solutions de sections courantes de l'ouvrage. Les planches 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 décrivent une variante 1 aérienne du dispositif "ascenseur sur arc. - planche 6 : sur la figure 15 apparaissent les localisations des détails décrits dans les planches suivantes 7, 8, 9, 10. Dans cette figure 15 - (1) représente la planche 7 (figure 16) soit l'élévation d'une extré mité de l'ouvrage avec la station. - (2) représente la planche 8 (figure 17) soit l'élévation de l'autre extrémité de l'ouvrage avec la station et la cabine. - (3) représente la planche 9 (figure 18 et 19) soit les vues de dessus des deux extrémités de l'ouvrage. - (4) représente la planche 10 (figure 20) soit la vue de coté de l'ex- trémité de l'ouvrage où est aussi représentée la cabine. - planche 11 : les figures 21 et 22 schématisent le dispositif de trac tion. La figure 21 schématise une vue de dessus, et la figure 22 schématise une perspective. - planche 12 : les figures 23 et 24 schématisent une variante du dispo sitif de traction. La figure 23 schématise une vue de dessus et la figure 24 schématise une perspective. - planche 13 : la figure 25 représente l'extrémité machinerie d'un méca nisme de traction - planche 14 : la figure 26 représente l'extrémité poulie de renvoi et lest de tension du mécanisme de traction. - planche 15 : les figures 27 et 28 décrivent le chariot d'accrochage et de guidage de la cabine. Les planches 16, 17 et 18 décrivent une variante 2 souterraine du dis positif "ascenseur sur arc" - planche 16 : la figure 29 représente une vue générale du dispositif souterrain. - planche 17 : la figure 30 décrit une extrémité du station et cabine. - planche 18 : la figure 31 et 32 détaillent le"chariot d'accrochage et de guidage"de la cabine dans le cas de cette variante 2 du dispositif ascenseur sur arc souterrain. Le dispositif selon la figure 1, comprend - un ouvrage porteur en forme d'arc (1) - une cabine de type ascenseur (2) se déplaçant le long de l'arc selon un mouvement de navette - deux stations (3) et (4) situées aux extrémités de l'arc - un dispositif de traction par câble avec propulsion par moteur électrique - éventuellement des stations intermédiaires (figures 9 et 10). Le dispositif peut être démontable et transportable comme celui présenté dans la variante 1. La géométrie générale de l'arc peut être - un arc de cercle, un arc d'éllipse, un arc de courbure variable, une succession d'éléments droits et d'éléments courbés (figures 2, 3, 4) - un arc dissymétrique avec éventuellement une différence de niveau entre les niveaux des deux stations des extrémités (figures 5 et 6) - un arc"tombant" (figure 7) lorsqu'il s'agit d'un dispositif souter rain ou d'un dispositif suspendu à un ouvrage tel qu'un pont. Plusieurs dispositifs peuvent être installés à la suite les uns des autres (figure 8). Des stations intermédiaires peuvent être aménagées sur une translation horizontale (figure 9) ou sur une translation verticale (figure 10). Plusieurs dispositifs peuvent être juxtaposés (figure 11) et permettre ainsi un écoulement plus rapide des usagers et une réduction des temps d'attente. Dans ce cas, chaque dispositif reste autonome. Les matériaux composants de l'arc peuvent être du métal, du béton ou du bois (lame lé colle par exemple). La section courante de l'ouvrage porteur peut être composée - soit d'une poutre à laquelle est suspendue la cabine (figure 12) - soit de deux poutres parallèles entre lesquelles la cabine est tractée (figure 13). La section courante de ouvrage porteur peut être un cadre comme dans le cas d'un ouvrage souterrain presenté dans la variante 2. Les dimensions intérieures minimales et l'agencement de la cabine permettent l'utilisation du dispositif par un piéton, un cycliste à pied, un handicape physique dans une chaise à roulettes et accompa gné. Le fonctionnement des portes est automatique et synchronisé avec celui des portes de la station. Cependant un dispositif de sécurité permet l'ouverture manuelle des portes depuis l'intérieur, dans cer taines conditions de panne ; c > estàdire lorsque la cabine est stoppée de telle façon que l'évacuation des passagers ne soit pas dangereuse pour ceux-ci. C'est le cas, par exemple, d'une cabine stoppée dans la station, ou stoppée en un point quelconque du parcours lorsque l'ouvrage est souterrain. Le dispositif de sécurité n' est pas compris dans la présente invention. La cabine est aussi équipée d'un systeme d'appel d'urgence. Deux variantes sont maintenant présentées - une variante I aérienne décrite dans les planches de 6 à 13 - une variante 2 souterraine dans les planches 16, 17, 18. La présentation de ces deux variantes permet de préciser les principales caractéristiques du dispositif : la présentation générale, son agencement, son architecture et surtout le dispositif de traction de la cabine. Présentation de la variante 1 Les principales caractéristiques de la variantes 1 sont - un dispositif aérien - une forme géométrique de l'arc symétrique, composée de deux éléments verticaux aux extrémités, d'un élément horizontal au centre, de deux élements~en quart de cercle places entre ltelement horizontal et les éléments verticaux des extrémités. Cette forme géométrique est dé crite dans la figure 4. La longueur totale du dispositif ascenseur sur arc peut atteindre 50 m. Le tirant d'air de l'arc porteur est supérieur à 7 m, c 'est-à-dire libérant un tirant d'air sous la cabine d'environ 5,50 m. Les éléments verticaux des extrémités ont une hauteur approximative de 4,50 m. Les deux quarts de cercles ont un rayon approximatif de 3,50 m. L'élément central, dit horizontal est réalisé avec une contreflèche. L'arc porteur sera constitué de deux poutres paralleles, comme indiqué sur la figure 13, en treillis métalliques, contreventées par des entretoises placées sur l'extrades de l'arc (figures 18 et 19). La figure 27 contient une coupe d'une poutre. Selon cette figure 27, une poutre est composée de 3 profilés acier (1) (2! et (3) liés ensemble par des entretoises (4). Les dimensions minimales intérieures de la cabine de 1,20 m par 2,00 m, l'agencement et le fonctionnement des portes, permettent à un piéton, à un cycliste à pied ou à un handicapé physique en chaise à roulettes accompagné, l'utilisation de l'ouvrage "Ascenseur sur arc". La cabine est fermée par deux portes disposées en quinconces sur les deux façades (figure 19). Cette disposition permet à un cycliste à pied d'introduire plus aisément son vélo en biais dans la cabine. Chaque porte est constituée de quatre vantaux, un fixe et trois coulissants, dégageant une ouverture correspondant approximativement aux 3/4 de la façade. Les pignons (fig. 17), le toit et les façades (fig.20) de la cabine sont vitrés. La présentation générale et le volume d'une station sont comparables à ceux d'un petit kiosque. Selon les figures 16, 17, 18, 19, 20, les stations sont composées - d'une dalle de répartition des charges (1) qui sont les seuls éléments à construire avant la mise en oeuvre de l'ouvrage - des deux poutres de l'arc interpénétrant les stations - d'un petit toit (2) protégeant les usagers et les mécanismes - de portes coulissantes (3) disposées en quinconces comme celles de la cabine - d'un bloc "machinerie" (4) et d'un bloc "renvoi " (5) ou de deux blocs "machinerie" (4) ou de deux blocs "renvoi" (5) selon le choix possible de montage des mécanismes de traction décrits plus loin. Les portes des stations sont opaques, dans la variante présentée, pour ne pas inciter des dégradations du type de celles que l'on observe sur les cabines téléphoniques. Certes, sur des sites moins exposés aux dégradations, les portes des stations sont elles-aussi vitrées la présentation générale est ainsi plus attrayante. Le dispositif de traction de la cabine est constitué par deux mécanismes de traction identiques et synchronisés. Chaque poutre de l'arc porteur contient un mécanisme complet. Si l'un des deux mécanismes tombe en panne pendant une translation de la cabine, l'autre mécanisme assure la fin de la translation. Selon les figures 21 et 22, les deux mécanismes (1) et (2) d'un seul dispositif sont disposés parallèlement à l'axe de l'ouvrage(3) Selon les figures 23 et 24, les deux mécanismes (1) et (2) d'un seul dispositif sont disposés symétriquement par rapport à l'axe vertical de l'ouvrage. Le fonctionnement est décrit dans les figures 21, 22, 23, 24 la cabine (4) est liée aux deux mécanismes (1) et (2) par deux "chariots d'accrochage et de guidage" (5) et (6). Ce chariot est détaillé dans les figures 27 et 28. Chacun des mécanismes est animé par un "bloc nachinerie" (7) et (9) avec un"bloc renvoi" (8) et (10). Le bloc "machinerie" est composé selon la figure 25, d'un moteur électrique (13) entrainant simultanénent deux treuils identiques(11) et (12). Lorsque le treuil (11) déroule le câble (14), l'autre treuil (12) enroule le retour du câble (14). La cabine s'éloigne alors du "bloc machinerie". Inversement, lorsque le second treuil (12) déroule le câble le premier treuil (11) enroule le câble, alors la cabine s'approche du "bloc machinerie". Le "bloc renvoi" est composé selon la figure 26, d'une poulie de renvoi (15) avec un lest (16). Le poids réglable de ce "bloc renvoi" doit maintenir la tension nécessaire pour éviter des ascillations exagérées du câble. Le chariot"d'accrochage et de guidage" (9) selon les figures 27 et 28, est muni de quatre roues (10). il se déplace sur le rail (3) qui est l'arc géométrique de déplacement de la cabine. Ce chariot (9) est ar ticulé à la cabine (11) par l'intermédiaire d'un axe (12). Il est rendu solidaire du câble (5) par l'intermédiaire d'une griffe. Le câble "tracteur" (5) est supporté par une poulie/t8fea Uarrgee gorge. Le câble retour(7) est supporté par la poulie supérieure. (7). Présentation de la variante 2 Les principales caractéristiques de cette variante 2 sont, selon la figure 29 - un dispositif en "arc tombant" (figure 7) installé dans une galerie(1) souterraine en béton - une cabine (2) et des stations (3) et (4) semblables à la cabine et aux stations de la variante 1 aérienne. Les principes de fonctionnement et d'utilisation de l'ouvrage sont les mêmes que ceux de la variante 1 Les "blocs machinerie" et les "blocs renvoi" sont disposés légèrement plus haut que ceux de la variante 1 ; ce qui justifie les petits chapeaux sur les stations (figure 29 : (5) et 6). Les figures 31 et 32 détaillent le principe de fonctionnement du chariot de guidage. Les poulies (6) et (8) ne sont plus portées par des profilés acier comme dans la variante 1, mais sont portées par des cavaliers (1) et (2) ancrés dans les murs verticaux de la galerie. Les profilés H (3) de guidage sont eux aussi ancrés aux murs verticaux de la galerie. Les principales différences sont - le chariot est inversé - le chariot est accroché au câble tracteur (5) situé au-dessus du rail de guidage - le câble de traction (5) et le câble de retour (7) sont positionnés sous les poulies (6) et (8). Ce dispositif d'ascenseur sur arc, qutil soit aérien ou souterrain est facilement constructible avec les techniques habituelles de l'industrie et du BTP. Ce dispositif "d'ascenseur sur arc qu'il soit aérien ou souterrain peut être, dans de très nombreux cas, adaptés sur un ouvrage existant, passerelle, pont ou passage piéton souterrain. La présentation générale de lavariante 1 aérienne est traitée dans l'esprit d'un manège forain : attrayante. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'ascenseur se déplaçant sur un arc pour permettre aux piétons, cyclistes à pied et handicapés physiques accompagnés, de franchir des obstacles tels que voies urbaines, voies autoroutieres voies ferrées, petits cours d'eau, chantiers, etc... Le dispositif est principalement caractérisé par - un ouvrage porteur en forme d'arc (1) - une cabine de type ascenseur (2) se déplaçant le long de l'arc selon un mouvement de navette - deux stations situées aux extrémités (3 et 4) - un dispositif de traction par câble avec propulsion par moteur électrique. 2) Dispositif selon la revendication I caractérisée par la géométrie générale de l'arc qui peut être - un arc de cercle, un arc d'ellipse, un arc à courbure variable, une succession d'éléments droits et d'éléments courbés (figures 2, 3 et 4) - un arc dissymétrique avec éventuellement une différence de niveau entre les niveaux de deux stations des deux extrémités (figures 5 et 6). 3) Dispositif selon les revendications précédentes 1 et 2 caractérisé par la possibilité de le démonter et le transporter pour le remonter sans difficulté sur un nouveau site. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une forme géométri que générale de l'ouvrage porteur en arc tombant (figure 7) lorsqu'il s'agit d'un dispositif souterrain ou d'ùn dispositif suspendu à un ou vrage tel qu'un pont. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé en ce que des stations intermédiaires peuvent être aména gées sur une translation horizontale ou une translation verticale. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé en ce que la section courante de l'ouvrage porteur peut être - soit une poutre à laquelle est suspendue la cabine (figure 12) - soit deux poutres paralleles entre lesquelles la cabine est tractée (figure 13) - soit un cadre comme dans le cas d'une galerie piétonne souterraine. 7) Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une variante 1 du dispositif présente les ca ractéristiques suivantes - un dispositif aérien - une forme géométrique de l'arc symétrique, composée de deux élé ments verticaux aux extrémités, d'un élément horizontal au centre, de deux éléments en quart de cercle placés entre l'élément hori zontal et les éléments verticaux des extrémités. Cette forme géo métrique est décrite dans la figure 4. La longueur totale du dispositif ascenseur sur arc peut at teindre 50 m. Le tirant d'air de l'arc porteur est sugérieur à 7 m, c' est-a-dire libérant un tirant d'air sous la cabine d'environ 5,50 m. Les éléments vertic- x des extrémités ont une hauteur appro ximative de 4,50 m. Les deux quarts de cercles ont un rayon approxi matif de 3,50 m. L'élément central, dit horizontal est réalisé avec une contre-flêche. L'arc porteur sera constitué de deux poutres parallèles, comme indiqué sur la figure 13, en treillis métalliques, contreventés par des entretoises placées sur l'extrade de l'arc (figures 18 et 19). La figure 27 contient une coupe d'une poutre. Selon cette figure 27 une poutre est composée de 3 profilés acier (1) (2) et (3) liés en semble par des entretoises (4). Les dimensions minimales intérieures de la cabine de 1,20 m par 2,00 m, l'agencement et le fonctionnement des portes, permettent à un piéton, à un cycliste à pied ou à un handicapé physique en chaise à roulettes accompagné, l'utilisation de l'ouvrage "Ascenseur sur arc". La cabine est fermée par deux portes disposées en quinconces sur les deux façades (figure 19). Cette disposition permet à un cy cliste à pied d'introduire plus aisément son vélo en biais dans la cabine. Chaque porte est constituée de quatre vantaux, un fixe et trois coulissants, dégageant une ouverture correspondant approximativement aux 3/4 de la façade. Les pignons (fig.17), le toit et les façades (fig.20) de la ca bine sont-vitrés. La présentation générale et le volute d'une station sont compa rables i ceux d'un petit kiosque. Selon les figures 16, 17, 18, 19, 20, les stations sont composées - d'une dalle de répartition des charges (1) qui sont les seuls élé- lents P construire avant la mise en oeuvre de l'ouvrage - des deux poutres de l'arc interpénétrant les stations - d'un petit toit (2) nrotégerrnt les usagers et les mécanismes - -de portes coulissantes (3) disposées en quinconces comme celles de la cabine - d'un bloc "machinerie" (4) et d'un bloc "renvoi" (5) ou de deux blocs "machinerie" (4) ou de deux blocs "renvoi" (5) selon le choix possible de montage des mécanismes de traction décrits plus loin. Les portes des stations sont opaques, dans la variante pré sentée, pour ne pas inciter les dégradations du type de celles que l'on observe sur les cabines téléphoniques. Certes, sur des sites moins exposés aux dégradations, les portes des stations sont elles aussi vitrées ; la présentation générale est ainsi plus attrayante. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé par un dispositif de traction de la cabine constitué par deux mécanismes de traction identiques et synchronisés. Chaque poutre de l'arc porteur contient un mécanisme complet. Si l'un des deux méca- nismes tombe en panne pendant une translation de la cabine, l'autre mécanisme assure la fin de la translation. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé -par un dispositif de traction composé ou de deux mécanismes de traction (1) et (2) selon les figures 21 et 22, disposés paral lèlement -à l'arc (3) de l'ouvrage, ou de deux mécanismes de traction (1) et (2) selon les figures 23 et 24 disposés symétriquement par rap port à l'axe vertical (3) de l'ouvrage. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé en ce qu'un mécanisme de traction comprend un "bloc machi nerie" et un "bloc renvoi". Le "bloc machinerie" est composé selon la figure 25, d'un moteur élec trique (13) entrainant simultanément deux treuils identiques (11) et (12). Lorsque le treuil (11) déroule le câble (14), l'autre treuil (12) enroule le retour du câble (14). La cabine s'éloigne alors du "bloc machinerie". Inversement, lorsque le second treuil (12) déroule le câble, le premier treuil (11) enroule le câble, alors la cabine 5' approche du "bloc machinerie" Le "bloc renvoi" est composé selon la figure 26, d'une poulie de renvoi (15) avec un lest (16). Le poids réglable de ce "bloc renvoi" doit maintenir la tension nécessaire pour éviter des oscillations exagérées du câble. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications-précédentes ca ractérisé en ce que la cabine est liée aux deux mécanismes de trac tion par deux "chariots d'accrochage et de guidage" renrésentés par (5) (6) dans les figures 21, 22, 23, 24. Un chariot"d'accrochage et de guidage" (9) selon les figures 27-et 28, est muni de quatre roues (10). Il se déplace sur le rail (32 qui est l'arc géométrique de deplacement de la cabine. Ce chariot (9) est articulé à la cabine (11) par l'intermédiaire d'un axe (12). Il est rendu solidaire du câble (5) par l'intermédiaire d'une griffe Le câble "tracteur" (5) est supporte par une poulie inférieure (6) à large gorge. Xe câble retour (7) est supporté par la poulie supérieu re (7). 12) Dispositif selon'une quelconque des revendications précédentes ca ractérisé en ce qu'une variante 2 du dispositif présente les carac téristiques suivantes, selon la figure 29 - un dispositif en "arc tombant" (figure 7) installé dans une gale rie (1) souterraine en béton - une cabine (2) et des stations (3) et (4) semblables à la cabine et aux stations de la variante 1 aérienne. Les"blocs machinerie" et les "blocs renvoi" sont disposés légerement plus haut que ceux de la variante 1 ; ce qui justifie les petits chapeaux sur les stations (figure 29 : (5) et (6)-. Les figures 31 et 32 détaillent le principe de fonctionnement du chariot de guidage. Les poulies (6) et (8) ne sont plus portées par des profilés acier comme dans la variante 1, mais sont portées par des eavaliers (1) et (2) ancrés dans les murs verticaux de la ga lerie. Les profilés H (3) de guidage sont eux aussi ancrés aux murs verticaux de la galerie. Si les principes de fonctionnement et d'utilisation de ouvrage sont les mêmes que ceux de la variante 1, les principales diffé- rences sont - le chariot est inversé - le chariot est accroché au câble tracteur (5) situé au-dessus du rail de guidage - le câble de traction (5) et le câble de retour (7) sont posi tionnés sous les poulies (6) et (8).