Brevet FR2626298A1 — publié le 19890728

La Presente inventioi concerne un dispositif pare-blocs destine a arrêter la course de blocs rocheux se déplaçant sur un glacis plus ou moins incline par roulement et par saltation Ces deux modes de deplacement consomment tres peu d'ener@@e et les blocs rocheux en mouvement peuvent attemdre des points tres éloignes susceptibles de comporter des ouvrables d'art et des construc t ions Depuis longtemps, de nombreux dispositifs de protection ont été réalisés. mais 11 est apparu que ces dispos@@@fs sont tres onéreux lorsqu'ils sont efficaces C'est pourquoi il 3 semblé nécessaire de reprendre l'examen de ce propleme a sa base on sant que, lorsqu un blo@ rocheux se detache spontanement du flanc d'une falaise ou d'une montagne son mouvement peut s'analyser cumme étant la résultante d'un mouvement de translation et d'un mouvement de rotation autour de son axe. Cette rotation Joue un rôle essentiel dans la propaqation, le mécanisme de rebond lui est en particulier essentiellement lié, la part de rebond élastique étant en général négligeable.Le mouvement de translation peut être représenté par un vecteur vitesse dirigé approximativement suivant la ligne de plus yrande pente du glacis tandis que la rotation se caractérise par son axe Qui est sensiblement perpendiculaire au vecteur vitesse. Or, les appareils de protection contre la chute de blocs déjà réalisés agissent en général uniquement sur la vitesse de translation du bloc rocheux. Ainsi, par exemple, la protection d'une certaine surface est assurée par la construction en arnont de la surrace à protéger d'un mur dont l'épaisseur reste a déterminer puisque cet obstacle doit absorber toute l'énergie de translation du bloc.On a également assure la protection grace a Cie filets-freins qui offrent à la progression du bloc un écran plus au moins rigide mais qui peut absorber de façon plus progresslve qu'un mur la quantité de mouvement rnise en jeu. Cependant le système plus frauile qu'un mur subira la rupture dés que les forces rnises en jeu dépassent la capacité du système. On a donc étudié un dispositif pare-blocs comprenant un ensemble de rnoyens mécaniques souples agissant successivement sur les deux composantes de la vitesse. Un premier rnoven absorbe e partie Is vitesse de rotation du bloc. Le bloc de rocher reste alors essentiellement animé d'un mouvement de translation pur, dans le sens de la ligne de plus yrande pente. Le deuxième moyen va amener le bloc au contact du sol, en supprimant le reste des mouvements de rotation.Etant donné que le bloc ne possède plus qu'un mouvement de translation pur, le rocher vaglisser sur le sol et céder progressivement son énergie sur une assez grande longueur D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre. donnée a titre d'exemple non limitatif, faite en relation avec le dessin annexe, et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisez La figure unique représente une vue en perspective d'un dispositif très simple conforriie à l'invention.On a representé un rnodèle constitué de matériaux de récupération (pneus usayés) qui permet d'obtenir un piège efficace pour un coût modeste, sans commune mesure avec les parades existant actuellement. Les pneus usagés constituent un matériau peu coûteux, disponible partout en abondance, que l'on est souvent obligé de détruire (combustion). On a représenté un certain nombre de supports 1 dont la base est solidement ancrée dans le sol le long d'une courbe de niveau, et haubannés longitudinalement tel que (13) et transversalement tel que (14). Ils sont disposés à des intervalles réguliers. Des supports tels que 1) supportent un câble 2 ou une tige metailique.Sur le câble 2 on suspend un rideau 3 constitué par exemple de sept pendules 4 dont on n'a représenté que deux pour la clarté du dessin Chaque pendule 4 est formée par exemple d'un certain nombre de pneus (quatre pneus de camion 4 dans le cas de la figure) réunis entre eux par une articulation telle que (6) de sorte que chaque pendule 4 peut osciller de façon souple autour de son axe 2 Cette parte va constituer le dissipateur d'énergie de rotation d'un bloc rocheux. t)e hauteur variable (en général de quatre a six mètres), 11 est place sur le glacis selon une h@rizontaie (perpendiculairement à la ligne de plus grande pente) pour couper la trajectoire des blocs En aval de ce dissipateur d'énergie par rotation, on va disposer un "piège" ou "chaussette" qui sera l'organe de dissipation de l'énergie de frottement. II coniporte à l'amont une bouche, ou avaloir. dans lequel s'engage le bloc, au préalable freiné et conduit par le premier élément. L'ouverture de cet avaloir est plus ou moins importante, de l'ordre de grandeur du premier Plément (quatre à six mètres) Ce deuxième élément est constitué par un grillage (7) supporté latéralement par deux câbles tels que (8) , d'autres cables intermédiaires tels que (5) peuvent participer au soutènement La partie "amont" de ce grillage est supportée par un câble tranversal 12. Sur ce grillage 7, on dispose de façon régulière des charges telles que des pneus (9), Ces pneus sort posés à plat sur le grillage. Ces pneus sont munis d'attaches les reliant entre eux. En outre, ces pneus sont reliés par des attaches au câble transversal 12. Le grillage 7 peut être constitué de différents matériaux, tels qu'un tissu non tissé, une feuille de néopréne, un géotextile, un grillage métallique ou plastique. Pour assurer un meilleur frottement du bloc rocheux sur le sol, on surcharge le grillage avec des billes de bois, des troncs d'arbre, des pneus, etc. Le fonctionnement de ce dispositif se Comprend aisément un bloc rocheux animé d'une vitesse de translation élevée, combinée à une vitesse de rotation, se présente a l'entrée du dissipateur d'énergie de rotation Il vient frapper le rideau de pendule 4 provoquant le déplacement d'un ou de plusieurs pendules qui s'opposent au passage du bloc rocheux et absorbent ainsi l'énergie résultant de sa rotation sur lui-même. Il y a donc transfert d'énergie : plus les pendules sont pesants, plus le transfert est Important.Ce rideau possède en outre la fonction de conduire les blocs dans l'ouverture du deuxième élément Pour ce faire, ils modifient légèrement la direction de la vitesse (ie translation en la dirigeant vers le bas. Le bloc pénètre ains! avec une vitesse de rotation faible ou nulle dans l'avaloir 1(). Le rocher ne peut alors que glisser le long du sol , le frottement contre le sol sera d'autant plus élevé que la surcharge disposée sur la yrille 7 est élevée. Le bloc perd ainsi très rapidement sa vitesse de translation. La largeur de cette "cnaussette" est fonction de l'energie résiduelle a dissiper et donc de la taille des blocs ainsi que de leur hauteur de chut Elle est déterminée par calculs d'après des programmes d'analyse trajectographique. Une longueur de grillage de 10 à 20 mètres paraît suffisante pour arrêter un bloc de plusieurs tonnes Un rideau de pendules suffit en général a neutraliser la vitesse de rotation des blOCS rocheux. Cependant, en un lieu ou il se produit (les chutes fréquentes de blocs, l'un des supports 1 du rideau de pendules peut être atteint ; il peut paraître avantageux de disposer un deuxième rideau de pendules en avant du premier, de préférence disposé en quinconce.Une précaution analogue peut être adoptée si l'installation est réalisée en un lieu difficilement accessible. On ne sort évidemment pas du cadre de l'invention si l'on associe, comme le suggère la figure, plusieurs dissipateurs d'énergie de rotation. A chaque dlsslpateur d'énergie de rotation peut correspondre un dissipateur d'énergie par frottement. On peut également associer deux dissipateurs d'énergie a une place plus large sans sortir du cadre de l'invention. On peut aussi bien ne mettre en place d'un des éléments pendule ou chaussette, touJours sans sortir du cadre de l'invention. Dans des conditions topographiques particulières, par exemple thalweg profond et étroit qui constitue un couloir privilégié de propagation, on pourra mettre en place un dispositif dont le câble support 2 peut etrP directernent fixé aux versant, du thalweg en restant, là encore, dans 1P cadre e cle l'invention REVENDICATIONS 1. Dispositif pare-blocs destiné à arrêter la course de blocs rocheux se déplaçant dans un glacis par roulement et saltatlon, caractérisé en ce qu'll met en jeu au moins un dissipateur d'énergle de rotation forme d'un rideau (3) de pendules (4) disposés sur une courbe de niveau dudit glacis, fixés à leur partle supérleure, par exemple par un câble support (2), et libre à leur partie inférieure. 2. Dispositif pare-blocs selon la revendlcatlon 1, caractérisé en ce qu'il comporte en aval du dissipateur d'énergie de rotatlon, un piège dissipateur d'énergie par frottement délimité par un grillage (7) supporté dans sa partle amont par un câble transversal (12), définissant l'avaloir du piège. 3. Dispositif pare-blocs selon la revendication 2, caractérisé en ce que le grillage (7) délimltant le plege dissipateur d'énergie par frottement est supporté dans sa partle longitudinale par au molns deux câbles latéraux (8). 4. Dispositif pare-blocs selon la revendlcatlon 3, caractérisé en ce que le grillage délimitant le dissipateur d'énergie par frottement supporte une charge régulièrement répartie formée de pneus (9) posés à plat ou de tout autre matérlau. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la hauteur du câble transversal (12) est sensiblement égale à celle du câble (2) supportant le rideau de pendules. 6. Dispositif selon la revendication 4, comportant plusieurs dissipateurs d'énergie de rotation (3), caractérisé en ce qu'il comporte en aval desdits dissipateurs au molns un piège dissipateur d'énergie par frottement (7). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérlsé en ce que les pendules sont constitués par des pneus usagés (4) articulés les uns aux autres. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le câble support (2) peut être directement ancré sur les versants d'un thalweg.