Brevet FR2594863A1 — publié le 19870828

Dispositif d'amortissement et de rééquilibrage de position destiné à des éléments de barrière disposés côte à côte pour assurer la séparation de voies de circulation La présente invention concerne un dispositif d'amortissement et de rééquilibrage de position destiné à des éléments de barrière, notamment des blocs en acier ou en béton disposés côte à côte et connectés entre-eux pour assurer le balisage et la séparation de voies de circulation routières ou autoroutières. On connalt déjà de tels éléments de barrière le plus souvent en béton qui sont, généralement, mis en place dans le cas de travaux sur la chaussée ; ils doivent donc pouvoir facilement être déplacés et transportés. De tels éléments comportent, généralement, une surface de support par laquelle ils s'appuient sur le sol ainsi que des pattes d'attelage munies d'ouvertures prévues à chacune de leurs deux extrémités latérales et coopérant avec les pattes d'attelage d'un élément adjacent pour recevoir un axe d'articulation essentiellement perpendiculaire à la surface de support et former une charnière entre deux éléments. Les nécessités du trafic font que les éléments de barrière décrits ci-dessus, doivent, fréquemment, être déplacés même en cours de journée, étant donné que le flot des véhicules se déplaçant dans un sens le matin se déplace en sens contraire le soir après les heures de travail. Or. il est impossible d'effectuer, manuellement, un tel déplacement journalier des éléments de barrière ; pour remédier à cette impossibilité, on a mis au point des engins de déplacement et de transposition comportant un couloir de guidage d'un train d'éléments de barrière, essentiellement en forme de S susceptibles d'assurer le déplacement par translation de tels éléments généralement sur une largeur correspondant à une voie de circulation. Les brevets français nO 84 05 402, 64 05 403 et 84 10 899 décrivent des éléments de barrière du tpe susmentionnés et des engins de déplacement et de transposition susceptibles de soulever les éléments d'un train pour les redéposer dans une autre position décalée latéralement par rapport à la première. Lors des premières utilisations de tels trains d'éléments de barrière, on s'est rendu compte que. pour que ceux-ci puissent coopérer dans de bonnes conditions a' e c les engis de déplacement et de transposition. il était nécessaire que ceux-ci présentent un minimum d'élasticité au niveau de leurs articulations Cette cette élasticité doit notamment facili- t er i a pose des éléments compenser atésentuels écarts de planéité du sol ou encore permettre des élongations et des raccourcissements de l'ensemble du svstème lorsque-les transpositions se font sur des zones en virage ; on s'est, en effet, rendu compte que pour pouvoir s'adapter à des virages normaux, les trains d'éléments doivent pouvoir s'adapter à des variations de longueur d'environ 5 mm par mètre lorsqu'on passe de l'intérieur à l'extérieur du virage avec un écartement de 3,5 m. Pour obtenir cette élasticité indipensable, on a pensé, selon l'invention, à munir les patt-es d'attelage permettant la réunion de deux éléments de barrière, non pas d'ouvertures circulaires mais d'ouvertures oblongues conférant une certaine liberté de mouvement à l'axe d'articulation. On s'est, cependant, rendu compte que, si ce jeu permettait au train d'éléments de barrière de s'adap ter aux différences de longueurs résultant d 'un passage de l'intérieur à l'extérieur d'un virage ou vice-versa, il présentait l'inconvénient de provoquer, lors de l'élongation maximum ou de la contraction maximum du train ou bien une rigidité difficilement tolérable par les engins de déplacement et de transposition ou bien une mise en quinconce des éléments de barrières devant ces engins lorsque la ligne était détendue. Pour remédier à cet inconvénient, on a tenté d'augmenter le jeu entre les différents éléments de barrière au niveau de leur articulation, en augmentant l'allongement des ouvertures oblongues. Cependant, cette modification a entrainé, mis à part un résultat positif pour ce qui est des transpositions, une augmentation dans des proportions inadmissibles de l'allongement tolérable par le train d'éléments de barrière, et par suite, une déformatior, latérale trop importante en cas d'accident : en effet, en cars de choc accidentel d'un véhicule, une vingtaine ou une trentaine d'éléments de barrière sont généralement engagés par l'effort, et. plus la capacité d'élongavion d'un élément à ut autre est importante, plus la déformation latérale de l'ensemble de la barrière est grande. ce qui constitue une gene pour le trafic venant de l'autre côté. L'obJet de la présente invention est de proposer un dispositif d'amortissement et de rééquilibrage de position destiné à des éléments de barrière, notamment des blocs en béton ou en acier du type ci-dessus, susceptible de permettre de remédier aux inconvénients susmentionnés. Ce dispositif est caractérisé en ce que chaque élément de barrière comporte, à l'une de ses extrémités ou première extrémité, deux pattes d'attelage extérieures munies de deux ouvertures circulaires placées l'une audessous de l'autre et, à son extrémité opposée ou seconde extrémité, deux pattes d'attelage intérieures destinées à venir s'insérer entre les pattes extérieures de la première extrémité de l'élément adjacent, et munies d'ouvertures oblongues placées l'une au-dessous de l'autre, ainsi qu'un manchon compressible mis en place autour de l'axe d'articulation entre les deux pattes d'attelage intérieures et s'ap p u y a n t sur sa périphérie contre deux surfaces d'appui disposées parallèlement à l'axe d'articulation, de part et d'autre de ce dernier et solidaires des pattes d'attelage intérieures. Le manchon compressible qui a pour rôle d'éviter toute rigidité du train d'éléments de barrière en cas d'élongation ou de contraction maximum, doit être symétrique par rapport à l'axe d'articulation ; il peut etre en un matériau élastique quelconque, notamment en un matériau cellulaire ou en caoutchouc naturel ou artificiel ou encore être gonflable il peut également etre constitué par un ressort latéral à double effet notamment en acier. Le manchon compressible peut. bien entendu, conformément a' à 'invention, savoir des dimen- sions quelconques e diamètre, en longueur et en épaisseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les surfaces d'apis sont constituées par deux plaques métalliques disposées ssmétriquement par rapport à l'axe d'articulation et fixées aux pattes d'attelage internes essentiellement perpendiculairement à celles-ci. Selon l'insention, la section des manchons compressibles peut bien entendu être quelconque : si l'on- désire un effet de mise en compression progressif, on choisira un manchon cylindrique s'appuyant sur une u n e s u r f a c e plane , on peut également concevoir un manchon parallélépipèdique correspondant à une surface d'appui constante pendant toute la compression. I1 ressort nettement de ce qui précède que l'effet d'amortissement et-de rééquilibrage conféré par le manchon prévu conformément à l'invention est consécutif à son caractère compressible et à sa possibilité d'empêcher toute élongation ou compression maximale du train d'éléments de barrière , empêchant ainsi toute rigidité inacceptable de ce dernier, ou toute mise en quinconce des éléments de barrière devant l'engin de déplacement et de transposition. I1 est, par ailleurs, essentiel de remarquer que, pour que le dispositif conforme à l'invention puisse fonctionner, il est indispensable que seules les pattes d'attelage intérieures soient munies d'ouvertures oblongues, les ouvertures des pattes d'attelage extérieures devant obligatoirement être circulaires et avoir un diamètre correspondant à celui de l'axe d'articulation. De plus, pour obtenir un résultat satisfaisant, le manchon compressible doit avoir une capacité de compression permanente, sans détérioration, égale au minimum à une fois et demie la déformation prévisible de l'ensem ble des éléments de barrière : il doit. en outre. avoir comme caractéristiques de compressibilité, une valeur compatible avec la masse des deux éléments auxquels il est associé. et en particulier, il doit. sous sa com presior maximumZ ne pas nécessiter un effort de compres 510 supérieur à la friction des éléments sur le sol afir d'empêcher tout mouvement incontrôlé une fois que les éléments de barrière sont posés sur le sol. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente un train d'éléments de barrières en cours de transposition sur une route à trois voies, - la figure 2 représente un train d'éléments de barrières mis en place à l'intérieur et à l'extérieur d'un cirage, - la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif conforme à l'invention par un plan sensiblement vertical, - la figure 4 est une coupe schématique du dispositif conforme à l'invention par un plan essentiellement horizontal. Selon la figure 1, le dispositif d'amortissement et de rééquilibrage de position conforme à l'invention est destiné à des éléments de barrière 1, notamment des blocs en béton qui sont disposés cote à côte et connectés entre-eux en un train d'éléments constituant une barrière 2 assurant le balisage et la séparation de voies de circulation routières ou autoroutières A, B et C. Le train 2 constitué par les éléments de barrière 1 peut être déplacé par translation de la position représentée en haut de la figure 1 à la position représentée en bas de cette même figure, au moyen d'un engin de déplacement et de transposition comportant un couloir de guidage essentiellement en forme de S et se déplaçant approximatisement sur la largeur du couloir central B.Cet engin qui est connu en lui-meme ne sera pas décrit p 1 er. détail dans la suite ae cet exposés son rôle est ce r,ermettre au train 2 d ' élér.er't de barriere 1 de s adapter ax moolfications du trafic aux différentes heures de la journée. et par exemple. de laisser le matir deux \oies A et B aux véhicules circulant dans le sens I et une seule voie C aux véhicules circulant en sens inverse II, et de laisser le soir, deux voies B et C aux véhicules circulant dans le sens II et une seule voie A aux véhicules circulant dans le sens I. Comme il a déjà été indiqué ci-dessus, pour pouvoir être déplacé par l'engin de déplacement et de transposition de la manière représentée sur la figure 1, il est nécessaire que le train 2 formé par les éléments de barrière 1 présente une certaine élasticité au niveau de ses articulations. Selon la figure 2, pour que le train 2 puisse être déplacé dans de bonnes conditions de l'intérieur a d'un virage à l'extérieur b de celui-ci, ou réciproquement, il est nécessaire qu'il puisse s'adapter à des variations de longueurs non négligeables, et ce, sans être trop rigide dans ses états de contraction ou d'élongation maximum. Le dispositif conforme à l'invention permet au train 2 d'éléments de barrière 1 de s'adapter au mieux à ces différentes exigences. Selon la figure 3, chaque élément de barrière 1 comporte à l'une de ses extrémités 10 ou première extrémité, deux pattes d'attelages extérieures 3, 3' placées l'une audessous de l'autre et munies, chacune, d'une ouverture circulaire 30, et, à son extrémité opposée 11 ou seconde extrémité, deux pattes d'attelage intérieures 4, 4' placées l'une au-dessous de l'autre et munies chacune d'une ouverture oblongue 40. Les pattes d'attelage 3, 3' ou 4, 4' sont fixées sur des plaques de fixation 5, elles-mêmes fixées à l'extrémité 10, 11, de l'élément de barrière 1 au moyen de boulons de fixation 6, elles peuvent aussi être solidaires d'une enveloppe en acier si les blocs sont en métal (par exemple). La figure 3 représente l'articulation de deux éléments de barrière 1, 1' ; selon cette figure les pattes d'attelage intérieures 4, 4' d'un élément de barrière 1, viennent s'insérer entre les pattes d'attelage 3, 3' de l'élément de barrière 1' adjacent de façon telle que les quatre ouvertures 30, 40 soient alignées sur un même axe x-x' et définissent un canal tubulaire de mise en place d'un axe d'articulation 7 de diamètre d correspondant au diamètre des ouvertures circulaires 30 ; la forme oblongue des ouvertures 40 confère à cette articulation un certain jeu visible sur la figure 4, en permettant à l'axe d'articulation 7 de se déplacer latéralement dans ces ouvertures. Comme représenté, après sa mise en place dans le canal tubulaire correspondant aux ouvertures 3-0, 40, l'axe 7 est bloqué en position au moyen d'une goupille 8. Son extrémité supérieure courbe 70 empêche tout démontage involontaire. Selon la figure 4, le jeu susmentionné permet de modifier, dans une certaine mesure, la longueur du train 2 d'éléments de barrière 1, lorsque ces éléments sont alignés mais aussi lorsqu'ils sont desaxés d'un angle , position correspondant à un virage (figure 2) ou en cours de transposition (figure 1). Selon la figure 3, pour empêcher toute rigidité lorsque les éléments de barrière voisins 1 et 1' sont dans un état d'élongation ou de contraction maximum (c'est-à-dire lorsque l'axe d'articulation 7 s'appuie contre l'une des extrémités 41 ou 42 des ouvertures oblongues 40), un manchon compressible 8 symétrique par rapport à l'axe d'articulation 7 est mis en place autour de cet axe entre les deux pattes d'attelage intérieures 4, 4'.Ce manchon 6, qui peut être en un matériau compressible quelconque, ou même conEtirui- par un ressort latéral à double effet. notamment en acier, s'appuie latéralemnet contre deux plaques métalliques 9 et 9' disposées svmétriçuement par rapport à l'axe 7 et fixées aux pattes d'attelage internes 4 et 4' approximativement perpen diculalrement à celles-ci. Compte tenu de cette configuration. lorsque l'engin de déplacement et de transposition soulève les éléments de barrière 1 du train 2 pour effectuer l'opération de transpo position représentée sur la figure 1, celui-ci déconnecte ces éléments de la friction du sol pendant leur passage dans le couloir de guidage ; au cours de ce transport, les manchons 8 effectuent une action de rééquilibrage en replaçant l'axe au centre des ouvertures oblonques 40, d'axe x-x'. Si, pour une raison quelconque, au cours de cette opération de transposition, les éléments de barrière 1 du train 2 ont tendance à se mettre en élongation ou en compression, l'axe d'articulation 7 se déplace d'un côté ou de l'autre de son axe x-x', dans les ouvertures oblongues 40* et donc, comprime d'un côte ou de l'autre la face interne 80 du manchon compressible 6 ; en conséquence, ce manchon 6 vient s'appliquer par sa périphérie externe 81, contre la plaque 9 ou 9' correspondante. I1 est clair que plus la traction ou la compression est importante, plus le manchot 8 se comprime et exerce une force F ou F' plus importante sur la plaque 9 ou 9'. Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que le manchon ait atteint sa compression maximum, empêchant toute déformation complémentaire ; cette configuration permet donc d'éviter des mises en élongation maximum des éléments de barrière 1, ou encore des mises en compression de ceux-ci pouvant provoquer un déplacement latéral du train 2 d'éléments 1 devant l'engin de déplacement et de transposition. De même, si la déformation doit être permanente. par exemple pour un déplacement dans un irage tel que représenté sur la figure 2. les manchons 9 sont comprimés de manière permanente tant que l'on reste dans le virage. A partir de cette position. lorsque l'enfin d e déplacement et t de trensposilion passe sur les éléments 1 pour les :TàrlSPOSer d e l'autre cóté a o u b du virage. i r a g et e t lorsque les barrières sont libérées sur le sol (dans le couloir de guidage de l'engin) les manchons compressibles ç ramèr,ent automatiquement les axes d'articulation 7 au centre des ouvertures oblongues 40 en tirant, par les trous ronds, les blocs adjacent, sous l'effort de détente des manchons. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne égaie- ment comme limiteur de déformation en cas d'accident, étant donné que les manchons 8 encaissent successivement les efforts dûs au choc du véhicule tout en limitant le déplacement d'élément de barrière à élément de barrière. Le train 2 est donc rendu ainsi plus élastique et moins brutal pendant l'accident. R E V E N D T C A T I 0 N S 10) Dis ositif d'amortissement et de rééquilibrage de position, destiné à des éléments de barrière (1, 1') notammet des blocs en béton ou en acier,disposés côte à côte et connectés entre-eux pour assurer le balisage et la séparation de voies de circulation routières ou autoroutières (A, B, C) et susceptibles d'être déplacés par translation au moyen d'engins de déplacement et de transposition comportant un couloir de guidage d'un train (2) d'éléments de barrière (1) afin d'adapter leur position aux nécessités du trafic, chacun de ces éléments de barrière (1) comportant une surface de suoport par laquelle il s'appuie sur le sol ainsi que des pattes d'attelage (3, 3' ; 4, 4') munies d'ouvertures (30, 40) prévues à chacune de ses deux extrémités latérales (10, 11) et coopérant avec les pattes d'attelage d'un élément adjacent (1') pour recevoir un axe d'articulation (7) essentiellement perpendiculaire à la surface de support et former une cher père entre les deux éléments, dispositif caractérisé en ce que chaque élément de barrière (1. 1') comporte, à 1 'une de ses extrémités (10) ou première extrémité, deux pattes d'attelage extérieures (3, 3') munies de deux ouvertures circulaires (30) placées l'une au-dessous de l'autre, et à son extrémité opposée (11) ou seconde extrémité, deux pattes d'attelage intérieures (4, 4') destinées à venir s'insérer entre les pattes extérieures (3, 3') de la première extrémité (10) de l'élément (1', 1) adjacent et munies d'ouvertures oblongues (40) placées l'une au-dessous de l'autre, ainsi qu'un manchon (8) en un matériau compressible mis en place autour de l'axe d'articulation (7) entre les deux pattes d'attelage intérieures (4, 4') et s'appuyant sur sa périphérie ( & ) contre deux surfaces d'appui (9, 9') disposées parallèle- ment à l'axe d'articulation (7), de part et d'autre de ce dernier et solidaires des pattes d'attelage (4, 4') intérieures. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (8) est en un matériau cellulaire ou en caoutchouc naturel ou artificiel ou éventuellement gonflable. 30) Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que le manchon (8) est constitué par un ressort latéral à double effet, notamment en acier. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le manchon (S) est symétrique par rapport à l'axe d'articulation (7). 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (9, 9') sont constituées par deux plaques métal liques disposées symétriquement par rapport à l'axe d'articulation (7) et fixées aux pattes d'attelage internes (L, 4') essentiellement perpendiculairement à celles-ci.