Brevet FR2639377A1 — publié le 19900525

"Pare-avalanche pour voies de circulation" La présente invention a pour objet un pare-avalanche pour voies de circulation. II est nécessaire d'équiper les voies de circulation de montagne, et notamment les routes, de pare-avalanches afin de prévenir les chutes de pierres et de neige et d'éviter les dommages pouvant en résulter. On connaît actuellement des pare-avalanches comprenant une structure porteuse qui soutient une dalle recouvrant la voie de circulation. La structure porteuse est constituée, côté montagne, par un mur de soutènement vertical d'une hauteur d'environ sept mètres, et de l'autre côté par des piliers dont chacun supporte l'une des extrémités d'une poutre transversale dont l'autre extrémité repose sur le mur de soutènement. Ce dernier est bordé, en amont d'un remblai atténuant la cassure du terrain de telle sorte que le pare-avalanche ne présente aucune prise à l'avalanche, le mur étant destiné à contenir la poussée des terres remblayées, et en cas d'avalanche, la poussée due à la surcharge de neige sur ce remblai, ainsi que, en tête de mur la force dynamique horizontale crée par le passage de l'avalanche.Vu l'importance de ces charges, il est nécessaire de créer des murs largement dimensionnés, présentant, par exemple, une largeur d'un mètre cinquante à leur base qui repose sur une semelle enfouie dans le sol, et ayant elle-même jusqu'à six mètres de largeur. Par ailleurs, chaque pilier dont la largeur est de l'ordre de cinquante centimètres repose sur une semelle enfouie jusqu'à trois mètres cinquante dans le sol. Ce sont, naturellement les poutres transversales qui soutiennent la dalle pleine, d'une trentaine de centimètres d'épaisseur, d'une portée d'environ neuf mètres et inclinée vers l'aval d'environ 20 %. La construction d'un tel ouvrage conduit à mettre en place environ vingt-trois mètres cubes de béton par mètre linéaire dans les zones courantes, ce qui représente environ quatre camions malaxeurs de six mètres cubes par mètre linéaire et l'on peut estimer à deux tonnes neuf cents le poids des armatures métalliques au mètre linéaire. La lourdeur de cet ouvrage et les investissements qui en résultent constituent l'inconvénient majeur de ce système. Quatre cents camions acheminant les matériaux sont nécessaires pour cent mètres linéaires de ces pare-avalanches . le mur de soutènement, formant un barrage, nécessite, de par les efforts qui peuvent s'y exercer, de très importants échantillonnages, de telle sorte qu'il représente, à lui seul, les deux tiers de l'ouvrage. Par ailleurs, la dalle, de grande portée, supporte des charges à la rupture de l'ordre de huit à neuf tonnes au mètre carré. Le volume de béton à couler rend les contraintes de mise en oeuvre très importantes, les camions malaxeurs devant arriver au moment opportun. De plus, ces travaux impliquent, par leur ampleur, de couper la voie de communication, ce qui est un gros problème pour les stations à voie d'accès unique. Enfin, ce type de pare-avalanche perturbe l'écoulement des eaux le long de la montagne, par l'importance du remblai mis en place. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un pare-avalanche pour voies de circulation, ne comportant pas d'élément en barrage côté montagne, le long du remblai, permettant ainsi de supporter l'avalanche en réduisant fortement les efforts horizontaux, comprenant une dalle de portée moindre et impliquant un remblai moins important, ce pare-avalanche pouvant en outre être mis en place sans qu'il soit nécessaire de couper la voie d'accès. Dans le pare-avalanche selon l'invention, qui est du type comprenant une structure porteuse soutenant une dalle recouvrant la voie de circulation, la structure porteuse est constituée d'un ensemble de poutres transversales dont chacune est constituée d'au moins deux éléments dont l'un, côté amont, est ancré dans le sol, et dont un autre, côté aval, est amarré par l'une de ses extrémités à l'extrémité libre du premier élément cité, et par l'autre de ses extrémités, repose directement ou non sur le sol, la dalle supportée par cette structure s'étendant depuis l'extrémité amont des poutres transversales jusqu'à la section du second élément lui permettant de recouvrir en totalité la voie de circulation. Ainsi, les efforts horizontaux statiques, et dynamiques en cas d'avalanches, appliqués à ce pare-avalanche, sont facilement encaissés par les premiers éléments ou éléments amont des poutres transversales en raison de leur ancrage dans le terrain, et du fait qu'elles ne travaillent qu'à la traction. I1 en résulte que la structure porteuse et la dalle ne supportent pratiquement que des efforts verticaux, ce qui permet de diminuer de manière très importante les échantillonnages, donc l'ampleur des travaux et leur coût. Les matériaux nécessaires ne représentent qu'environ douze mètres cubes de béton au mètre linéaire et la quantité d'acier au mètre linéaire qu'environ une tonne. Les fondations sont moins importantes que dans la solution traditionnelle. Seulement 1,6 camions par mètre linéaire d'ouvrage sont nécessaires. Si, en raison du profil du terrain, la partie amont de la dalle crée avec lui une cassure susceptible d'augmenter les efforts horizontaux précités de préférence, du remblai est déposé sur cette partie amont de la dalle pour effacer cette cassure. Ce pare-avalanche ne comporte donc pas d'élément qui forme barrage du côté du remblai. De plus, la forme du remblai et du pare-avalanche permet à l'avalanche de glisser sur eux. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, chaque poutre transversale est constituée de deux éléments et est soutenue par au moins une béquille fixée au sol par l'une de ses extrémités et à la poutre transversale par l'autre extrémité, en un point proche du point d'assemblage de deux éléments constituant la poutre. De préférence, l'élément ancré dans le rocher, côté montagne, est rectiligne et l'élément situé côté vallée a une forme de demi-cintre, la béquille les soutenant étant fixée au voisinage de l'élément aval de l'élément rectiligne. La forme en demi-cintre de l'élément situé du côté vallée vise à diminuer les efforts qui sont moins importants dans un cintre que dans une structure brisée. Après mise en place et assemblage de ses éléments, chaque poutre et sa béquille délimite un espace permettant le passage des véhicules. Dans le cas ou la voie de circulation est une route, cet espace correspond au moins aux dimensions du gabarit routier. Du côté vallée, le gabarit s'inscrit dans l'arc de cercle de l'élément en forme de demi-cintre de la poutre. Il en résulte que subsiste au-dessus et du côté vallée des espaces supplémentaires susceptibles de permettre le passage de convois exceptionnels. Par ailleurs, l'inclinaison de chaque béquille de soutien de l'élément rectiligne ménage du côté montagne, entre le gabarit et chaque béquilla un espace libre propice à la circulation des piétons. La longueur de l'élément rectiligne de chaque partie peut varier en fonction du relief et une deuxième béquille de soutien de cet élément peut être mis en place si nécessaire. Cette poutre à deux éléments soutenus par une ou plusieurs béquille permet en outre de conserver pendant toute la durée des travaux au moins une demi-chaussée ouverte à la circulation, ce qui est particulièrement intéressant lorsque la voie de circulation est une route d'accès unique à un lieu déterminé. En effet, il suffit de procéder de la manière suivante: la béquille est mise en place, puis l'élément rectiligne de la poutre, la demi-chaussée côté vallée pouvant rester ouverte au trafic pendant cette mise en place. Ensuite, le demi-cintre est mis en place, la demi-chaussée côté montagne étant alors ouverte au trafic. L'ancrage côté montagne de l'extrémité correspondante de l'élément rectiligne de la poutre est réalisé par clavetage dans un bloc de béton massif, lui-même enfoui dans le terrain. Cet ancrage permet de reprendre les efforts horizontaux dûs à une avalanche. L'assemblage des éléments entre eux et leur fixation sur les fondations correspondantes est réalisé au moyen de clavetages cosntitués par des barreaux métalliques engagés dans les bouches des fers à béton, avant coulée du béton dans les noeuds d'assemblage. Avantageusement, les éléments constituant les poutres, ainsi que la ou les béquilles 5r Dréfabriqués. Ceci F ;et de diminuer le coût de l'ouvrage par l'utilisation d'éléments identiques fabriqués dans des moules réutilisables et par la rapidité d'exécution qui en résulte. De plus, il n'est pas nécessaire de couler de grosses quantités de béton sur le chantier. Par ailleurs, la dalle est avantageusement composée de panneaux préfabriqués mis en place sur les poutres et qui leur sont fixés par clavetages. Ainsi, on évite la mise en place de béton en grosse quantité, comme en cas de dalle pleine coulée. Les panneaux sont mis en place à l'aide des importants moyens de levage qui se trouvent déjà sur le chantier puisque déjà utilisés pour le montage des poutres. La dalle est placée sur l'élément rectiligne après montage de ce dernier, puis sur au moins une partie de l'élément en forme de demi-cintre, après la fixation de celui-ci sur l'extrémité de l'élément rectiligne. Le pare-2valanche comporte en outre un drain constitué de galets, maintenus par ut' toile dite "géotextile", en matière synthétique les enveloppant, ce drain étant situé entre le bord amont de la dalle et le terrain et permettant de canaliser les écoulements sous la couche de neige en direction d'une rigole située à proximité de la base de la béquille de soutien. Ainsi le drain est efficace et le pare-avalanche ne perturbe pas l'écoulement naturel des eaux de pluie. Selon une variante d'exécution de l'invention, chaque poutre comprend, côté vallée, à la place de l'élément en demi-cintre, une béquille rectiligne soutenant une traverse horizontale. La poutre ne comporte pas d'éléments en forme de demi-cintre, mais uniquement des éléments rectilignes. Ceci peut être imposé par des impossibilités de transport, sur le chantier, des éléments en forme de demi-cintre. Ce type de structure est pénalisant car les sections de la poutre et les quantités d'acier sont plus importantes mais il permet de mieux s'adapter au terrain en baissant le niveau de la dalle d'environ un mètre et en gagnant aussi sur la quantité de remblai nécessaire. Dans ce cas, la poutre peut être constituée par des profilés métalliques, tels qu'en acier galvanisé et assemblés par boulonnage, rivetage ou soudage. Cette solution est rapide dans sa mise en oeuvre et présente l'avantage d'employer des éléments plus légers mais le risque de dégradation dans le temps, malgré la galvanisation, implique que cette variante ne soit employée que dans un cas d'urgence tel que l'approche de l'hiver. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation du pare-avalanche selon l'invention: Figure 1 en est une vue en coupe transversale Figure 2 est une vue en perspective de clavetages réalisant l'ancrage de l'élément rectiligne sur la béquille de soutien et des dalles préfabriquées sur l'élément rectiligne Figure 3 montre, vue en coupe transversale, une première variante de ce pare-avalanche Figure 4 est une vue similaire à figure 3 montrant une deuxième variante de ce pare-avalanche. La figure 1 est une vue d'un pare-avalanche selon une forme de réalisation préférée, fixé au flanc d'une montagne 1 pour protéger une voie de circulation 2 et susceptible d'être recouvert d'une importante couche de neige comme illustré en 3, à la suite d'une avalanche. Ce pare-avalanche comprend essentiellement des poutres transversales soutenant une dalle. Dans cet exemple chaque poutre est constituée de trois éléments à savoir : un élément rectiligne 4, une béquille de soutien 5 de l'élément 4 et un élément 6 en forme de demi-cintre, ces éléments supportant la dalle 7. Un remblai 8 est placé sur la partie côté montagne du pare-avalanche, de manière à atténuer la cassure du terrain et à permettre à l'avalanche de glisser sur le remblai 8 puis sur le pare-avalanche, réduisant ainsi beaucoup les efforts horizontaux. Par ailleurs, lorsque la géographie du terrain impose un élément rectiligne 4 de grande longueur, une béquille supplémentaire 9 est ajoutée à l'élément 4 de manière à le soutenir. Cette béquille 9 est représentée en traits mixtes. Ces éléments 4,5,6,9 sont reliés entre eux par des clavetages 10 décrits plus en détails en référence à la figure 2. L'extrémité aval de l'élément 6 et le pied de la béquille de soutien 5 (ainsi que le pied de l'éventuelle béquille supplémentaire 9) sont également reliés par clavetage à des embases 11 enfouies dans le sol. L'élément rectiligne 4 de chaque poutre transversaleest ancré, par son extrémité amont, dans le terrain, au moyen d'amarrages 12. Cet élément 4 est en outre fixé par clavetage à un bloc 13 de béton massif, lui-même enfoui dans le terrain. Ceci permet de reprendre les efforts horizontaux, au demeurant relativement peu importants, dûs à l'avalanche. Les éléments 4,5,6 délimitent un espace 14 permettant le passage de la voie de circulation 2. Dans le cas où celle-ci est une route, l'espace 14 correspond au gabarit routier (7 mètres x 4,5 mètres). La forme en demi-cintre de l'élément 6 permet en outre de laisser subsister des espaces supplémentaires par rapport au gabarit qui doit s'inscrire dans ce demi-cintre. Ces espaces comprennent un espace supérieur 15 pour le passage de convois exceptionnels et un espace latéral 16 pour le passage de piétons. Par ailleurs, l'inclinaison vers l'aval de la béquille de soutien 5 présente l'avantage de ménager un deuxième espace latéral 17 pour la circulation des piétons. Les éléments 4,5,6, une fois assemblés, forment un ensemble sur lequel est posée la dalle 7 composée de panneaux préfabriqués 18, et recouverte d'une couche d'étanchéité 19. Les panneaux 18 sont fixés par clavetage sur l'élément de la poutre sur lequel ils reposent. Au-dessus du point d'ancrage de l'élément rectiligne 4, est aménagé un drain 20, constitué de galets 21 avantageusement maintenus par une nappe textile 22 dite "géotextile" en matière synthétique les enveloppant. Ainsi les eaux de ruissellement sont en quelque sorte canalisées par le drain 20 et la pente du terrain en amont de la chaussée 2, en direction d'une rigole 23 qui les évacue. La présence de ce pare-avalanche ne perturbe donc pas l'écoulement naturel des eaux de ruissellement. L'ensemble de ce pare-avalanche peut être construit comme décrit ci-apres Les embases 11, les barres d'amarrages 12 et le bloc de béton 13 sont mis en place, puis la béquille 5 (et éventuellement la béquille 9) temporairement maintenue en position inclinée par des étais, le temps que soit positionné et assemblé l'élément rectiligne 4. Les panneaux 18 constituant la dalle 7 sont mis en place sur l'élément rectiligne 4 jusqu'au voisinage de son extrémité aval. Pendant ce temps, la moitié aval de la chaussée 2 peut rester ouverte à la circulation. Ensuite l'élément 6 en forme de demi-cintre est positionné et fixé sur l'embase 11 côté aval et assemblé à l'élément rectiligne 4. Lors de la pose de l'élément en demi-cintre 6, la moitié amont de la chaussée 2 reste ouverte.Les panneaux 18 sont mis en place sur cet élément 6 et la couche d'étanchéité 19 est appliquée avant mise en place du drain 20 et du remblai 8. Comme indiqué précédemment, toutes les fixations et assemblages des éléments 4 et 6 ainsi que des béquilles 5 et 9 sont assemblés entre eux et fixés à leur embase 11 ou bloc 13 respectif par clavetage 10. Tous ces clavetages sont désignés par la référence 10. La figure 2 montre le clavetage 10 réalisé pour l'assemblage de la béquille 5 à l'élément rectiligne 4, ainsi que pour l'assemblage des panneaux préfabriqués 18 sur l'élément rectiligne 4. Comme on le voit sur cette figure, au niveau de leurs zones d'assemblage, la béquille 5, L'élément rectiligne 4 et chaque panneau 18 de la dalle 7 présente des boucles en saillie, respectivement 24,25,26 et 27, aptes à envelopper dans chaque zone d'assemblage un barreau 28 faisant office de clavette. La figure 3 montre une variante d'exécution de ce pare-avalanche. Les mêmes éléments que ceux précédemment décrits s'y retrouvent et sont désignés par les mêmes références. Cette variante ne comporte pas d'élément 6 en forme de demi-cintre, mais une béquille 29 côté aval, similaire à la béquille 5. Les béquilles 29 et 5 soutiennent une traverse 30, rectiligne, surplombant la chaussée 2. Comme le montre la figure 4,.la poutre transversale de la variante illustrée par la figure 3, peut être constituée de profilés ou poutrelles en acier galvanisés. Dans ce cas, I'assemblage des éléments peut être réalisé par boulonnage ou rivetage 31 ou encore par soudage. REVENDICATIONS 1. Pare-avalanche pour voies de circulation, du type comportant une structure porteuse soutenant une dalle recouvrant la voie de circulation, est caractérisé en ce que la structure porteuse est constituée d'un ensemble de poutres transversales dont chacune est constituée d'au moins deux éléments dont l'un, côté amont, est ancré dans le sol, et dont un autre, côté aval, est amarré par l'une de ses extrémités à l'extrémité libre du premier élément cité, et par l'autre de ses extrémités, repose directement ou non sur le sol, la dalle (7) supportée par cette structure s'étendant depuis l'extrémité amont des poutres transversales jusqu'à la section du second élément lui permettant de recouvrir en totalité la voie de circulation. 2. Pare-avalanche selon la revendication I, caractérisé en ce que chaque poutre transversale est constituée de deux éléments (4,6) et est soutenue par au moins une béquille (5) fixée au sol par l'une de ses extrémités et à la poutre transversale par l'autre extrémité, en un point proche du point d'assemblage de deux éléments (4,6) constituant la poutre. 3. Pare-avalanche selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément (4) ancré dans le rocher, côté montagne, est rectiligne et l'élément (6) situé côté vallée a une forme de demi-cintre, la béquille (5) les soutenant étant fixée au voisinage de l'extrémité aval de l'élément rectiligne (4). 4. Pare-avalanche selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ancrage, côté montagne, de l'extrémité correspondante de l'élément rectiligne (4) de la poutre est réalisé par clavetage dans un bloc (13) de béton massif, lui-même enfoui dans le terrain (1). 5. Pare-avalanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'assemblage des éléments (4,5,6,9) entre eux et leur fixation sur les fondations (11,13) correspondantes est réalisé au moyen de clavetages (10) constitués par des barreaux (28) métalliques engagés dans les boucles (24,25,26,27) des fers à béton, avant coulée du béton dans les noeuds d'assemblage. 6. Pare-avalanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments (4,6) constituant les poutres, ainsi que la ou les béquilles (5,9) sont préfabriqués. 7. Pare-avalanche selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que la dalle est composée de panneaux (18) préfabriqués mis en place sur les poutres et qui leur sont fixés par clavetages (10). 8. Pare-avalanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un drain (20) constitué de galets (21), maintenus par une toile (22) dite "géotextile", en matière synthétique les enveloppant, ce drain (20) étant situé entre le bord amont de la dalle (7) et le terrain (1) et permettant de canaliser les écoulements sous la couche de neige en direction d'une rigole (23) située à proximité de la base de la béquille (5) de soutien. 9. Pare-avalanche selon l'une quelconque des revendications 1,2,4,5,6,7,8, caractérisé en ce que chaque poutre comprend, côté vallée, à la place de l'élément (6) en demi-cintre, une béquille (29) rectiligne soutenant une traverse horizontale (30). 10. Pare-avalanche selon la revendication 9, caractérisé en ce que la poutre est constituée par des profilés métalliques, tels qu'en acier galvanisé et assemblés par boulonnage, rivetage (31) ou soudage.