Brevet FR2632697A1 — publié le 19891215

Dispositif ammortisseur de vibrations L'invention a pour objet un dispositif ammortisseur de vibrations pour ouvrages de maçonnerie ou en béton, plus particulièrement des viaducs ou ponts ferroviaires. Un tel dispositif peut en outre servir à assurer ou renforcer l'étanchéité d'ouvrages d'arts tels que ponts ou viaducs ferroviaires. Les ouvrages d'arts tels que ponts ou viaducs ferroviaires comportent pour la plupart un tablier en béton armé ou en maçonnerie recouvert d'une masse particulaire plus ou moins mobile tel un ballast : ce ballast supporte la voie ferrée proprement dite. Etant donné a nature particulaire et la relative mobilité de sa masse, le ballast exerce un effet ammortisseur au passage des trains. A la longue, il en résulte un certain tassement des particules et, afin de redonner audit ballast ses propriétés initiales, on le soumet, à intervalles réguliers, à des opérations de régénération (bourrage, addition de ballast neuf, par exemple). On a cependant constaté, lors du passage répété de trains à grande vitesse (200 km/h et plus), qu'en plus du tassement usuel, il y avait compactage du ballast, notamment consécutif à l'écrasement progressif du matériau pierreux qui le constitue. Du fait d'un tel compactage, le ballast n'exerce pas son rôle ammortisseur de façon adéquate et les vibrations du trafic ferroviaire se transmettent directement aux ouvrages d'art concernés, ponts et viaducs notamment. Pour de tels ouvrages, il en résulte des effets mécaniques néfastes pouvant compromettre leur stabilité et leur sécurité (contraintes excessives avec apparition de fissures, par ex.) Pour l'heure, les techniciens ne disposent pas de moyens efficaces et commodes d'emploi permettant de protéger des vibrations les ouvrages d'art dont le ballast devient rapidement défectueux.Grâce au dispositif selon l'invention, on peut aujourd'hui avantageusement surmonter les inconvénients cités plus haut. L'invention consiste en un dispositif ammortisseur de vibrations pour ouvrages de maçonnerie ou en béton selon la revendication 1. Le dessin annexé illustre, de façon schématique et non limitative, diverses exécutions de la présente invention. Figure 1 est une vue en coupe partielle d'une exécution du dispositif selon l'invention. Figure 2 illustre,vu en plan, la disposition de certains éléments constitutifs du dispositif selon l'invention. Figure 3 représente, vu en coupe, une autre exécution du dispositif selon l'invention. Figure 4 représente, vu en coupe partielle, encore une autre exécution du dispositif selon l'invention. Comme illustré, par exemple, à l'aide de Figure 1, le dispositif ammortisseur de vibrations comprend une nappe 1 de matière polymérisée élastique ou élastoplastique 2 adhérant à la face supérieure 3 du tablier 4 de l'ouvrage. I1 convient à cet effet de choisir une matière polymérisée dont le module d'élasticité peut être maitrisé afin de répondre aux critères ci-dessus et qui conserve durablement ses propriétés. I1 faut notamment éviter que la masse 2 ne devienne cristalline et cassante avec le temps. A de telles fins, on utilise de préférence une résine à base de poly uréthane, résine que l'on peut faire polymériser aisément sur le site de travail au moyen des techniques et produits usuels : de la sorte, on réalise facilement l'adhérance de la nappe, à la face supérieure 3 du tablier du pont ou viaduc. Dans de tels cas, on part de produits polymérisables de type mono- ou bicomposant sans solvants. De tels produits existent dans le commerce. Selon l'invention le dispositif comporte, noyés dans la masse de matière polymérisée 2 formant la nappe I, des planches ou panneaux 5, de dimensions appropriées, faites en un matériau rigide élastiquement déformable et dont l'effet ammortisseur de vibrations vient se conjuguer à celui de la nappe 1. Les planches ou panneaux 5 peuvent être disposés en une ou plusieurs couches, en fonction de la configuration du site et des effets recherchés. Les planches 5 peuvent être posées côte à cote, plus ou moins espacées l'une de 1'autre, ou superposées en quinquonce comme illustré par Figure 2. Le matériau rigide élastiquement déformable utilisé dans le contexte de la présente invention est de préférence un matériau fibreux d'origine minérale, végétale ou organique, compact, dont les fibres constitutives sont dans leur majorité orientées dans une même direction. Ce peut être un matériau à base de fibres de verre, de roche ou d'amiante par exemple, convenablement enrobées dans une matière organique telle une résine ou, de préférence, un matériau à base de fibres ligneuses ou cellulosiques tel que le bois, sous diverses formes. On utilise avantageusement un bois à longues fibres, tel un bois de construction comme le pin ou le sapin par exemple. Les planches et panneaux 5 peuvent être réalisés d'une seule masse de bois ou se présenter sous forme d'un matériau multi-couches tel le contre-plaqué. Des bois tels que pin et sapin ont l'avantage d'être relativement peu onéreux à l'emploi et, lorsque convenablement choisis, de présenter un module d'élasticité parfaitement compatible avec celui de la masse polymérisée 2. En outre, une fois noyé dans la masse de matière polymérisée 2, le bois est à l'abri de toute détérioration, ce qui garantit la durée de vie du dispositif. Si desiré, les planches ou panneaux 5 peuvent être solidarisés l'un à l'autre à l'aide de moyens mécaniques appropriés 6 tels que vis (Fig. 1), crochets ou autres, moyens qui seront également noyés dans la masse 2 une foiscelle-ci polymérisée. De plus, lorsque les planches ou -pan- neaux 5 sont disposés en plusieurs couches, ils peuvent être maintenus à une certaine distance l'un de l'autre, à l'aide d'écarteurs 7, afin de ménager des espaces suffisants pour l'écoulement de la matière génératrice de la nappe 1. Selon l'invention, le dispositif peut se présenter sous la forme d'une nappe 1 recouvrant toute la surface du tablier 4 de l'ouvrage considéré, réalisée sur le site même. Selon une autre exécution de l'invention, le dispositif peut se présenter sous forme de panneaux prefabriques, réalisés hors site et assemblés l'un à l'autre au fur et à mesure de leur mise en place sur le tablier 4. L'adhérence à la surface 3 du tablier 4 peut être effectuée par collage. Les panneaux 8 peuvent être soudés l'un à l'autre ou collés l'un à l'autre à l'aide d'un produit adéquat, générateur de matière polymérisée présentant les qualités propres à assurer la continuité de la nappe 1, pour ce qui est de son module d'élasticité notamment. Si désiré, en fonction de la configuration du site par exemple, lesdits panneaux 8 peuvent être ancrés l'un à l'autre à l'aide de moyens mécaniques appropriés, tels des crochets ou clous en "U" 9 (Fig. 4). Dans une exécution particulière de l'invention, le dispositif peut comporter en outre, à sa partie supérieure, un treillis métallique 10 noyé dans la masse de matière polymérisée 2. Un tel treillis sert à protéger mécaniquement llensemble du dispositif soumis au poinçonnement du ballast. De par sa nature (matière polymérisée) et son adhérence au tablier 4, la nappe 1 constitue un excellent moyen d'étanchéité pour les ouvrages d'art sur lesquels elle est disposée, ouvrages qu'elle protège efficacement contre les eaux de ruissellement notamment. Cette protection peut être renforcée par le prolongement de la nappe 1 de part et d 'autre du dispositif proprement dit, comme illustré par Fig. 3. Une fois mis en place sur le site choisi et après durcissement de la masse de matière polymérisée 2, le dispositif peut être à nouveau recouvert de ballast usuel. Selon les cas, fonction notamment de l'épaisseur de la nappe 1, on peut se dispenser de la recouvrir de ballast et fixer les traverses de la voie ferrée directement au dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif ammortisseur de vibrations pour ouvrages de maçonnerie ou en béton tels des viaducs ou ponts ferroviaires, caractérisé en ce qu'il comprend une nappe (1) de matière polymérisée élastique ou élastoplastique (2) adhérant à la face supérieure (3) du tablier (4) de l'ouvrage et comportant, noyés dans la masse de matière polymérisée (2), des planches ou panneaux (5) en un matériau rigide élastiquement déformable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs couches de planches ou panneaux (5), séparées l'une de l'autre par une couche de matière polymérisée (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les planches ou panneaux (5) sont fixées entre eux, dans la même couche ou d'une couche à l'autre, à l'aide de moyens mécaniques (6). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les couches de planches ou panneaux (5) sont maintenues à distance l'une de l'autre par des écarteurs (7). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau rigide élastiquement déformable est un matériau fibreux compact à fibres orientées, d'origine minérale, végétale ou organique. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau élastiquement déformable est du bois, de préférence du bois à longues fibres. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une nappe (1) continue recouvrant la totalité de la surface du tablier (4). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme de panneaux préfabriqués (8) contigus soudés ou collés l'un à l'autre à l'aide de matière polymérisée (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les panneaux préfabriqués (8) sont ancrés l'un à 1 'autre à l'aide de moyens mécaniques (9). 10. Dispositif selon l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un treillis métallique (10) noyé dans la portion supérieure de la masse de matière polymérisée (2) constituant la nappe (1).