Brevet FR2701720A1 — publié le 19940826

La présente invention concerne une barrière double de sécurité autoroutière constituée de deux séries d'éléments profilés en tôle d'acier, les éléments profiles de chaque serie montes les uns à la suite des autres étant raccordés deux à deux dans une zone de superposition de leurs extremités adjacentes, les deux séries d'éléments profilés étant réunies par des entretoises horizontales régulièrement espacées et dont au moins 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 a la rupture cède au-delà d'une valeur predéterminée entraînant une desolidarisation entre l'entretoise et le poteau associe. D'une manière generale, 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 vehicule automobile ne doit pas franchir ou traverser le dispositif de retenue. - les déformations 6u véhicule automobile et du dispositif de retenue au cours d'un choc doivent conduire a å des dècelerations mesurées suffisamment faibles pour ne pas provoquer des blessures graves aux occupants ayant mis leur ceinture de securité; a éviter l'intrusion dangereuse de matériels dans l'habitacle du véhicule; et à laisser la possibilité d'ouvrir les portières après le choc; - le rebond éventuel après le choc du vehicule ne 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 à des dispositifs de retenue dénommés ci-après barrières de sécurité, et concerne plus particulièrement des barrières doubles destinées à être notamment mises en place sur le terre-plein central de voies autoroutières. D'une manière générale la capacité de retenue d'une barrière double est fonction des possibilités de résistance des constituants principaux, à savoir : les poteaux battus dans le sol, les éléments profilés de glissement et les entretoises intermédiaires entre poteaux et éléments profiles, qui doivent permettre une sollicitation simultanée des éléments profilés. Ltexpèrience montre, à 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 à un franchissement du terre-plein lorsque le véhicule automobile est du type poids lourd de plus de 12 t. Un tel franchissement peut avoir des conséquences dramatiques, et le but de l'invention est de pallier cet inconvénient majeur. FR-A-2 647 824 décrit des barrières doubles de sécurité autoroutières du type décrit ci-dessus, utilisant dans le dispositif de fixation un profilé de liaison de section en C monté sur un poteau de section également en C. L'entretoise entre éléments profilés a une section en U ouverte vers le sol. Des essais réalisés avec une telle barrière donnent de bons résultats avec des véhicules de 12/13 tonnes (type autocar) lancés à 70 km/h et venant heurter la barrière avec un angle de 20 . On cherche toutefois maintenant à obtenir au moins les mêmes résultats pour des véhicules plus lourds (camion ou semi-remorque), par exemple un véhicule de 16 tonnes lancé à 80 km/h. L'énergie à absorber est alors double de celle des essais précédents et la barrière doit être doublement résistante. En outre les véhicules de ce poids ont un centre de gravité haut et leur châssis est généralement situé à une plus grande distance du sol que les véhicules légers et que certains véhicules plus lourds comme les autocars (véhicules de 12/13 tonnes > .Bien entendu il faut conserver également aux nouvelles barrières de sécurité leurs caractéristiques de retenue des véhicules légers et de non-agressivité vis-à-vis de ceux-ci A cet effet l'invention fournit une barrière double de sécurité autoroutière du type decrit ci-dessus, dont les éléments de forme allongée ont une dimension transversale superieure à la dimension utilisée de manière classique au préalable et caractérisée en ce que les entretoises comportent à chaque extrémité une éclisse de conflguration épousant sensiblement celle de la demi-moitié supérieure interne de l'élément profilé, des bracans relient les parties superieures des deux eclisses à l'entretoise associée et les entretoises ont un profil globalement en forme de Q. Avantageusement les bracons sont disposés à 45 entre l'éclisse et l'entretoise correspondantes et/ou les entretoises sont en Q rectangulaire. Selon un mode de realisation particulièremant avantageux de l'invention, chaque dispositif de fixation camprend 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 etant formé par un profilé à section transversale également en forme de C embotté dans le profilé de liaison, l'élément fusible assurant la fixation étant monté entre chaque profilé de liaison et le poteau associé. Selon une variante 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 à 90', Une structure d'entretoise selon l'invention permet de rehausser l'élément profilé allongé qui conserve essentiellement les formes de type A ou B, c'est-à-dire, une âme centrale prolongée de part et d'autre d'une aile globalement en V, l'âme ayant une dimension transversale supérieure à la dimension transversale utilisée habituellement, de manière par exemple à porter la distance entre le sol et le bord supérieur de l'élément profilé allongé à environ 90 cm (au lieu des 70 à 80 cm habituels), tout en conservant une distance entre le sol et le bord inférieur de l'élément profilé allongé d'environ 50 cm, pour empêcher les voitures légères de s'encastrer sous la barrière double. La hauteur supérieure de l'élément profilé allongé permet de retenir des châssis situés plus en hauteur que ceux des véhicules légers mais l'aile en V supérieure aurait tendance à se replier sur elle-même lors d'un choc et ne répondrait plus à sa fonction, en l'absence de l'éclisse et des bracons. Une telle structure d'entretoise selon l'invention est avantageusement associée au dispositif de fixation de l'entretoise sur le poteau tel que décrit dans FR-A2 647 824 afin de conserver les avantages de ce dispositif de fixation qui sont d'augmenter la résistance des poteaux dans leur phase zen 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. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtrant à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre illustratif, dans lesquels la figure 1 est une vue de côté d'un élément profilé allongé, la figure 2 est une vue de côté d'une entretoise avec éclisses et bracons, la figure 3 est une coupe selon la ligne III-LII de la figure 2, la figure 4 illustre un dispositif de fixation pouvant être utilisé avec l'entretoise de la figure 2, et les figures 5a, 5b et 5c illustrent schématiquement la déformation et la rupture entre poteau et entretoise d'une barrière de sécurité en cas de choc par un véhicule automobile. Une barrière double de sécurité autoroutière mise en place sur un terre-plein central comprend deux séries d'éléments profilés en tôle d'acier réunis par des entretoises intermédiaires horizontales régulièrement espacées et dont au moins certaines sont respectivement fixées à des poteaux verticaux battus dans le sol. Les éléments profilés habituels I sont formés d'une âme la prolongée de deux ailes 2, 2a genéralement en forme globale de V ouvert vers l'intérieur de la barrière double. Un élément profilé utilisé avec l'entretoise selon la presente Invention comporte une âme la de dimension transversale d superieure à celle habituellement employée, par exemple de l'ordre de 10 cm à 12 cm. Les deux ailes 2 et sa ont en gros la forme et les dimensions habituelles mais leur configuration n'est pas limitée à celle expréssement représentée sur la figure 1. L'entretoise 3 selon l'invention est représentée sur les figures 2 et 3. Il s'agit d'un profilé à section transversale en Q avec une âme centrale 3a bordée de deux bords longitudinaux 3b eux-nièmes prolongés vers l'extérieur d'ailes 3c disposées à 90'. A chaque extrémité de l'entretoise, est soudée une éclisse 4 dont la configuration épouse sensiblement la configuration interne de la demi-partie supérieure de l'élément profilé i Dans le cas représenté à titre d'exemple, l'éclisse 4 comporte une âme 4a sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'entretoise pralongée d'une aile 4b en forme de V dont la branche externe est plus au moins tronquée. A chaque extrémité, des bracons 5 situés de part et d'autre de la partie centrale de l'entretoise 3 relient les ailes 3c de l'entretoise et l'aile 4b, en venant se placer dans l'angle du V forme par cette aile 4b. Ces bracons 5 sont avantageusement disposés à 45 par rapport au plan des ailes 3c lorsque l'angle du V est d'environ 90 de façon a ce que la partie supérieure des bracans 5 repose sur la branche interne de l'aile 4b Les bracons 5 sont soudés a l'éclisse par des cordons de soudure sa et à l'entretoise sur les ailes 3c par des cordons de soudure Sc et sur les bords longitudinaux 3b par des cordons de soudure s. En section transversale, l'entretoise 3 a une forme en Q, généralement et comme représenté sur la figure 3 en Q rectangulaire. De préférence, l'éclisse se prolonge verticalement légèrement en-dessous de l'entretoise de manière à répartir l'impact de l'entretoise sur l'élément profilé allongé 1. De manière avantageuse, l'entretoise est fixée au poteau associé 20 par un dispositif de fixation tel que décrit dans FR-A-2 647 824. Un exemple d'un tel dispositif est représenté sur la figure 4, sur laquelle pour simplifier une éclisse et ses bracons n'ont été représentés qu'à une seule extrémité. Chaque poteau 20 se présente sous la forme d'un profilé ayant une section transversale globalement en forme de C avec, dans l'exemple considéré 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 100x50x25x5 et est fait en acier E24. Chaque dispositif de fixation 15 entre une entretoise 3 et le poteau 20 associé comprend un profilé de liaison 16 et un boulon de fixation 17 formant fusible. Le profilé de liaison 16 présente également une section 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 3a de l'entretoise 3, de manière à ce que, selon un montage préférentiel, les deux rebords 20c du profilé 16 viennent au contact de l'un des bords 3b 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 3 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 3 et le poteau 20. On rappellera maintenant brièvement en se reportant aux figures 5a, 5b et 5c le principe de fonctionnement d'une barrière double de sécurité. Dans une première phase, les poteaux situés au voisinage du point d' impact du véhicule contre le profilé avant G1 de 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 5b, 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 P, l'entretoise E est maintenue perpendiculaire au poteau P, c'est- & dire que le dispositif de fixation poteau-entretoise ne doit subir aucune deformation. Cette première phase se termine lorsque le profilé arrière G2 vient au contact du sol, comme représenté à la figure 5c. Dans une deuxième phase, lorsque l'élément profilé arrière est en contact avec le sol, il y a opposition au mouvement de pénétration du vehicule et donc au recul de la barrière, du fait des efforts d'arc-boutement sur le sol et des efforts dans les poteaux, l'ensemble de ces efforts transitant par les entretoises intermédiaires. 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 désolidarîsation entre les poteaux et entretoises associées par rupture des éléments fusibles pour permettre l'effacement local ou le recul de la barrière, comme également schématisé sur la figure 5c (recul indiqué par la flèche F). Des essais ont été réalisés avec une barrière double de sécurité selon la présente invention et présentant les caractéristiques suivantes - acier employé : F 24 - hauteur totale des éléments profilés 1 : 400 mm, - épaisseur des éléments profilés 1 : 4 mm, - écartement des poteaux 20 : 1,33 m - longueur des entretoises : 836 mm Cpour tenir compte de la plus grande hauteur de la barrière et permettre l'appui au sol après choc), - distance entre sol et entretoise environ 0,65 m, - élément de liaison entre entretoise et poteau profilé en C 125x5, - boulon fusible : type TH 12. Dans de telles conditions, une barrière double retient un véhicule de 16 tonnes lancé à 80 km/h avec un choc selon un angle de 20 , et conserve son caractère de non-agressivité vis-à-vis de véhicules légers (900 kg, 90 km/h, angle 20 ) avec un indice de sévérité A.S.I. Bien entendu, des variantes de réalisation peuvent être prévues en particulier au niveau des éléments profilés allongés qui peuvent être du type A ou B, auquel cas la forme de l'éclisse est mise en conformité. REVEDICATIONS 1.- Barrière double de sécurité autoroutlère 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 a deux dans une zone de superposition de leurs extrémités adjacentes, les deux séries d'éléments profilés étant réunies par des entretoises horizontales régulièrement espacées, au moins certaines des entretoises étant 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 entraînant une désolidarisation entre l'entretoise et le poteau associé, caractérisée en ce que les entretoises (3) comportent à chaque extrémité une éclisse (4) de configuration épousant celle de la demi-moitié supérieure de l'élément profilé C1)* des bracons C5) relient les parties supérieures des deux éclisses (4) à l'entretoise (3) associée et les entretoises (3) sont un profilé globalement en forme de Q. 2.- Barrière double selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bracons C5 > sont disposés a 45 entre l'éclisse (4) et l'entretoise (3 > correspondantes. 3.- Barrière double selon l'une ou l'autre des revendications î et 2, caractérisée en ce que les entretoises (3) sont en forme de Q rectangulaire. 4.- Barrière de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les bracons (5 > sont soudés à l'entretoise (3) correspondante par des cordons de soudure (sb, Sc) et à l'éclisse C4) correspondante par des cordons de soudure Cs.). 5.- Barrière de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éclisses (4) se prolongent verticalement au-dessous de l'entretoise C3) associée. 6.- Barrière de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque dispositif de fixation (15) comprend en outre un profilé de liaison (16) à section transversale globalement en forme de C qui s'étend perpendiculairement à l'entretoise (3) et dont une extrémité est fixée à ladite entretoise, chaque poteau (20) étant formé par un profilé à section transversale également en forme de C emboîté sur le profilé de liaison (15), l'élément fusible (17) assurant la fixation étant monté entre chaque profilé de liaison (16) et le poteau (20) associé. 7.- Barrière de sécurité selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque profilé de liaison (16) et chaque poteau (20) présentent chacun une âme centrale (16a, 20a > prolongee sur chaque côté longitudinal par un bord latéral (16b, 20b) perpendiculaire à l'âmes luimême prolongé d'un rebord cl6c, 20c > replié sensiblement à 90 vers l'intérieur.