Brevet FR2647824A1 — publié le 19901207

La présente invention concerne une barrière double de sécurité autoroutière constituée de deux séries d'éléments profilés en tôle d'acier, les éléments profilés de- chaque série montés les uns à la suite des autres étant raccordés deux à deux dans une zone de superposition de leurs extrémités adjacentes, les deux series d'éléments profilés étant reunis par des entretoises horizontales régulièrement espacées et dont certaines sont respectivement fixées à des poteaux verticaux battus dans le sol, chaque dispositif de fixation entre une entretoise et le poteau associé comprenant un élément fusible tel un boulon dont la résistance à la rupture cède au-delà d'une valeur prédéterminée entrainant une désolidarisation entre l'entretoise et le poteau associé. D'une matière générale, les dispositifs de retenue latéraux ou frontaux pour véhicules automobiles, mis en place le long des voies routières et autoroutières doivent satisfaire au moins les trois conditions principales suivantes: - le véhicule automobile ne doit pas franchir ou traverser le dispositif de retenue, - les déformations du véhicule automobile et du dispositif de retenue au cours d'un choc doivent conduire: à des décélérations mesurees suffisamment faibles pour ne pas provoquer des blessures graves aux occupants ayant mis leur ceinture de sécurité; à éviter l'intrusion dangereuse de matériels dans l'habitacle du véhicule; et & laisser la possibilité d'ouvrir les portières après le choc; - le rebond éventuel apres le choc du véhicule doit se produire que sous un angle faible pour diminuer le risque et les conséquences d'un choc secondaire avec d'autres véhicules. L'invention se rapporte & des dispositifs de retenue dénommés ci-après barrières de sécurité, et concerne plus particulièrement des barrières doubles destinées a être notamment mises en place sur le terre-plein central de voies autoroutières. D'une matière générale la capacité de retenue d'une barrière double est fonction des possibilités de résistance des constituants principaux, & savoir: les poteaux battus dans le sol, les éléments profiles de glissement et les entretoises intermédiaires entre poteaux et éléments profilés, qui doivent permettre une sollicitation simultanée des éléments profilés. L'expérience montre, a la suite d'essais de choc réalisés dans des conditions bien définies de masse, de vitesse et d'angle d'impact d'un véhicule automobile, que les barrières doubles actuelles peuvent céder et conduire & un franchissement du terre-plein lorsque le véhicule automobile est du type poids lourd. Un tel franchissement peut avoir des conséquences dramatiques, et le but de l'invention est de pallier cet inconvénient majeur. A cet effet, l'invention propose une barrière double de sécurité autoroutière du type précité et qui se caractérise en ce que chaque dispositif de fixation comprend également un profilé de liaison à section transversale globalement en forme de C qui s'étend perpendiculairement à l'entretoise et dont une extrémité est fixée à ladite entretoise, chaque poteau étant formé par un profilé & section transversale également en forme de C emboîté dans le profile de liaison, l'élément fusible assurant la fixation étant monté entre chaque profilé de liaison et le poteau associé. Selon une autre disposition de l'invention et conformément à un mode préférentiel de réalisation, chaque profil de liaison et chaque poteau sont des profilés qui présentent chacun un profil en C carré ou rectangulaire, c'est-à-dire avec une âme centrale bordée sur chaque côté longitudinal par un bord latéral lui- même prolongé par un rebord, chaque bord et chaque rebord étant formés par exemple par deux opérations de pliage a 90'. A titre d'exemple, une barrière double conforme à l'invention, à la suite de nombreux essais dans des conditions bien définies, se trouve dans la capacité de retenir un véhicule automobile de 12 tonnes, lancé a une vitesse de 70 km/h et heurtant la barrière sous un angle d'incidence de 20' environ, alors que ce même véhicule franchira dans des conditions analogues une barrière double de conception classique. Une telle structure de barrière double permet d'augmenter la résistance des poteaux dans leur phase de déformation initiale après le choc et de décaler dans le temps le moment de la déconnexion entre poteau et entretoise dans la phase de déformation finale, par rapport à une barrière double de l'art antérieur. D'autres avantages, caractéristiques et détails ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée en perspective, partielle et schématique d'une barrière double selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue éclatée en perspective, partielle et schématique d'une barrière double selon l'invention, - les figures 3a, 3b et 3c illustrent schématiquement la déformation et la rupture entre poteau et entretoise d'une barrière de sécurité en cas de choc par un vehicule automobile. - et les figures 4,5 montrent respectivement et schématiquement des profils différents pour les éléments de liaison et les poteaux associés. Une barrière double de sécurité autoroutière mise en place sur un terreplein central comprend deux séries d'eléments profilés en tale d'acier réunis par des entretoises intermédiaires horizontales régulièrement espacées et dont certaines sont respectivement fixées & des poteaux verticaux battus dans le sol. Sur la figure 1, il a été schématiquement illustré une barrière double selon l'art antérieur et plus particulièrement la structure du dispositif de fixation entre une entretoise 1 et l'extrémité libre du poteau 2 associé, dont l'autre extrémité est battue dans le sol. L'entretoise 1 est un profilé & section transversale en U avec une âme centrale la bordée de deux bords longitudinaux lb. Une plaque de fixation 3 est prévue & chaque extrémité de l'entretoise 1 pour assurer le raccordement avec un élément profilé de la barrière, connu en soi, non représenté. Chaque poteau 2 est un profilé à section transversale en I avec une âme centrale 2a et deux bords latéraux longitudinaux 2b. Un tel poteau est dénommé dans la technique "Poteau IPE de 80". Chaque dispositif de fixation 5 entre une entretoise 1 et le poteau 2 associé comprend deux profilés de liaison 6 et un boulon de fixation 7 formant fusible. Chaque profilé de liaison 6 a une section transersale en forme de U avec une âme centrale 6a bordée de deux bords b. La largeur de l'âme centrale 6a plus l'épaisseur des deux bords 6b de chaque profilé de liaison 6 est légèrement inférieure à la largeur de l'âme centrale 2a du poteau 2. Chaque profilé de liaison 6 s'étend sur une longueur supérieure à la largeur de chaque bord lb des entretoises 1. Les deux profilés de liaison 6 sont soudés, & une extrémité, & l'âme centrale la de l'entretoise 1 associée et dans la zone centrale de celle-ci, en étant placés sensiblement dos à dos, dans deux plans parallèles à l'âme la, entre les deux bords lb de l'entretoise 1, et de manière à être distants l'un de l'autre d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de l'âme centrale 2a de chaque poteau 2. L'assemblage s'effectue par emboîtement du profile de liaison 6 de l'entretoise 1 sur le poteau 2 associé, l'âme centrale 2a de ce dernier s'engageant entre les profilés 6. Ensuite le boulon 7 est engagé dans deux orifices 8 axialement alignés des deux profilés 6 et traverse une lumière oblongue verticale 9 prévue dans l'âme centrale 2a du poteau, afin de fixer l'un à l'autre l'entretoise 1 et le poteau 2. Sur la figure 2, il a été représenté une barrière double selon l'invention o l'entretoise 10 est formée par un profilé analogue à celui de l'entretoise 1 de la figure 1 et est raccordée d'une manière semblable, à chaque extrémité, à un élément profile de la barrière, connu en sol, non représenté. Par contre, chaque poteau 20 se présente sous la forme d'un profilé ayant une section transversale globalement en forme de C avec, dans l'exemple considére ici, une âme centrale 20a bordée par deux rebords successifs 20b, 20c sur chaque côté longitudinal. Avantageusement, chaque poteau 20 en C a un dimensionnement de 25x50xlOOx50x5 et est fait en acier E24. Chaque dispositif de fixation 15 entre une entretoise et le poteau 20 associé comprend un seul profilé de liaison 16 et un boulon de fixation 17 formant fusible. Le profilé de liaison 16 présente également une setion transversale globalement en forme de C avec une âme centrale 16a bordée par deux rebords successifs 16b, 16c sur chaque côté longitudinal. Le profilé de liaison 16 est soudé à une extrémité, à la surface inférieure de l'âme centrale 10a de l'entretoise 10, de manière à ce que, selon un montage préférentiel, les deux rebords 20c du profilé 16 viennent au contact de l'un des bords lOb de l'entretoise 10. Le soudage est matérialisé par un cordon de soudure s. L'assemblage s'effectue par emboîtement du profilé de liaison 16 de l'entretoise 10 autour de l'extrémité du poteau 20 dont la section transversale est légèrement inférieure à celle du profilé 16. Ensuite le boulon 17 est engagé dans un orifice 18 du profilé de liaison 16 et une lumière oblongue verticale 19 prévue dans l'âme centrale 20a du poteau 20, afin de fixer l'un à l'autre l'entretoise 10 et le poteau 20. En se reportant aux figures 3a - 3c, il va être décrit succinctement le principe de déformation d'une barrière double en cas de choc par un véhicule automobile. La figure 3a représente la barrière double avant le choc, chaque poteau P est sensiblement en position verticale, l'entretoise associée E est sensiblement en position horizontale, et les profilés G1, G2 de la barrière sont sensiblement dans des plans verticaux. Le bon fonctionnement d'une barrière de sécurité double nécessite au cours d'un choc une cinématique précise et contrôlée de l'ensemble de ses éléments constituants. Cette cinématique se décompose en trois phases décrites succinctement ci-après. Dans une première phase, les poteaux situés au voisinage du point d'impact du véhicule contre la barrière entrent dans une phase de déformation plastique en fléchissant autour d'un axe situé au niveau du sol ou légèrement en dessous suivant la constitution de celui- ci. Plus précisément, en se reportant à la figure 3b, chaque poteau P situé au voisinage du point d'impact fléchit d'un angle al, et l'entretoise E s'incline par rapport à l'horizontale d'un angle a2. Il est important de noter que dans cette phase de déformation plastique du poteau Pl l'entretoise E est maintenue perpendiculaire au poteau P, c'est- a-dire que le dispositif de fixation poteau-entretoise ne doit subir aucune déformation. Cette première phase se termine lorsque le profilé arrière G2 vient au contact du sol, comme représenté à la figure 3c. Dans une deuxième phase, lorsque l'élément profilé arrière est en contact avec le sol, il y a opposition au mouvement de pénétration du véhicule et donc au recul de la barrière, du fait des efforts d'arcueboutement sur le sol et des efforts dans les poteaux, l'ensemble de ces efforts transitant par les entretoises intermediaires. Là encore, l'entretoise E reste perpendiculaire au poteau P au niveau du dispositif de fixation. Enfin, si l'énergie cinétique du véhicule n'est pas totalement absorbée, il faut alors avoir désolidarisation entre les poteaux et entretoises associées par rupture des éléments fusibles pour permettre l'effacement local ou le recul de la barrière, comme également schématise sur la figure 3c (recul indique par la flèche F). Des tests effectués sur une barrière double selon l'art antérieur ont montré que la desolidarisation entre le poteau et l'entretoise (rupture du boulon-fusible) intervenait pour un effort d'environ 1100 daN, avec un boulon de type H10. Par contre, avec une barrière selon l'invention, la désolidarisation n'intervient que pour un effort d'environ 1900 daN avec un boulon de type H12, ce qui traduit bien une augmentation de la résistance de la barrière. 26-47824 En variante et comme représenté aux figures 4 et 5, chaque profilé de liaison 16 et chaque poteau 20 peut avoir une section transversale en U ou semi-circulaire. D'une manière avantageuse, les poteaux 20 sont espaces les uns des autres d'une distance de 2 m environ. Les éléments de la barrière raccordés aux deux extrémités des entretoises sont du modèle A ou B par exemple. Chaque entretoise est distante du sol d'une hauteur moyenne de 0,55m, cette hauteur pouvant être réglée grace à la lumière prévue dans chaque poteau et qui est traversée par le boulon assurant la fixation entre l'entretoise et le poteau associé. Bien entendu, des variantes de réalisation peuvent être prévues au niveau du dispositif de fixation entre entretoise et poteau. En particulier, le profilé de liaison peut être emboîté dans le poteau et non l'inverse. REVENDICATIONS 1.- Barrière double de sécurité autoroutière constituée de deux séries d'éléments profiles en tôle d'acier, les éléments profilés de chaque série montés les uns à la suite des autres étant raccordés deux à deux dans une zone de superposition de leurs extrémités adjacentes, les deux séries d'éléments profiles étant réunis par des entretoises horizontales régulièrement espacées et dont certaines sont respectivement fixées à des poteaux verticaux battus dans le sol, chaque dispositif de fixation entre une entretoise et le poteau associé comprenant un élément fusible tel un boulon dont la résistance & la rupture cède au-delà d'une valeur prédéterminée entrainant une désolidarisation entre l'entretoise et le poteau associé, caractérisée en ce que chaque dispositif de fixation (15) comprend également un profilé de liaison (16) & section transversale globalement en forme de C qui s'étend perpendiculairement à l'entretoise (10) et dont une extrémité est fixée à ladite entretoise (10), chaque poteau (20) étant formé par un profilé à section transversale également en forme de C emboîté sur le profilé de liaison (16), l'élément fusible (17) assurant la fixation étant monté entre chaque profilé de liaison (16) et le poteau (20) associé. 2.- Barrière double de sécurité autoroutière selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque profilé de liaison (16) et chaque poteau (20) présentent chacun une âme centrale (16a; 20a) prolongée sur chaque c6té longitudinal par un bord latéral (16b;20b) qui s'étend perpendiculairement à l'âme. 3.- Barrière double de sécurité autoroutière selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque bord latéral (16b;20b) se prolonge par un rebord (16c;20c) replie sensiblement & 90 vers l'intérieur. 4.- Barrière double de sécurité autoroutière selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque profilé de liaison (16) et chaque poteau (20) présentent chacun une âme centrale (16a;20a) à section transversale sensiblement semi-circulaire. 5.- Barrière double de sécurité autoroutière selon la revendication 3, dans laquelle chaque entretoise (10) est un profilé à section en U avec une âme centrale (10a) bordée de deux bords latéraux (lOb), chaque entretoise étant disposée horizontalement avec la surface interne de son âme (10a) adjacente aux bords (lOb) tournée vers le sol, caractérisée en ce que chaque profilé de liaison (16) est positionné entre les deux bords lateraux (lOb) de l'entretoise (10) de manière à ce que les rebords (16c) viennent au contact de l'un des bords latéraux (lOb) de l'entretoise (10). 6.- Barrière double de sécurité autoroutière selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque profilé de liaison (16) est soudé à l'entretoise (10) associée par un cordon de soudure (s).