Brevet FR2714406A1 — publié le 19950630

ELEMENT-POUTRE PREFABRIQUE POUR LA FORMATION D'UNE BARRIERE DE SECURITE POUR VOIE DE CIRCULATION ROUTIERE ET BARRIERE OBTENUE. La présente invention est relative au domaine de la sécurité routière et elle vise, plus particulièrement, les éléments ou structures disposés latéralement à une voie de circulation afin de délimiter et séparer l'aire de cette dernière par rapport à l'environnement, dans le but d'assurer de cette manière une sécurité positive s'opposant à toute trajectoire incontrôlée des véhicules circulant sur la voie. L'invention vise, plus particulièrement mais non exclusivement, les barrières séparatrices de sécurité pour voies auto-routières. Dans le domaine technique ci-dessus, de nombreuses propositions ont été formulées pour établir des barrières latérales. I1 est possible de citer les constructions métalliques comprenant des potelets s'élevant à partir du sol et sur lesquels sont fixés des rails profilés formant lices. De tels moyens ont été largement utilisés et ont prouvé leur efficacité notamment pour amortir les énergies d'impact par leur déformation possible. Toutefois, de telles constructions présentent des inconvénients dûs aux potelets successifs et aux arêtes métalliques dont les caractères coupants sont fréquemment responsables d'accidents corporels graves. Un autre inconvénient de telles barrières réside dans le fait que les potelets sont parfois fixés sur le sol par des semelles boulonnées et qu'il est nécessaire, lors des réagréages successifs des chaussées, de procéder à leur surélévation pour maintenir l'efficacité de la barrière. Une autre méthode de construction de telles barrières consiste à les réaliser à partir de massifs maçonnés qui sont généralement réalisés in situ de façon monolithique. De telles barrières, donnant satisfaction sur le plan de la sécurité, présentent cependant l'inconvénient de ne pas être facilement reconstituables en cas de dégradations importantes et de ne pas être déplaçables lorsqu'il convient de modifier la largeur de la voie de circulation. En outre, de telles barrières monolithiques présentent le même inconvénient que les barrières métalliques en cas de réagréage de la chaussée. Par ailleurs, elles sont rigides et n'offrent aucune faculté d'absorption par déformation en cas de chocs. Pour tenir compte de ces inconvénients, la technique antérieure a aussi proposé des éléments préfabriqués réalisés sous la forme de massifs maçonnés de longueur modulaire pouvant être plaçés bout à bout et reliés entre eux. De tels massifs peuvent porter des potelets courts réservés aux supports de rails ou être formés pour constituer entièrement par eux-mêmes tous les éléments d'une barrière de sécurité. On conçoit que dans la première proposition incluant des potelets et des rails, les mêmes inconvénients que ceux mentionnés ci-avant sont à porter au compte de telles constructions, même si elles bénéficient, par l'alignement d'éléments préfabriqués, d'une grande souplesse de déplacement et de ré-élévation. La proposition selon la seconde formule, qui peut être illustrée par l'enseignement selon le brevet US 3.326.099, ne peut pas être tenue pour entièrement satisfaisante pour les raisons suivantes. Généralement, le profil en section droite transversale qui est conféré à de tels éléments ne permet pas de redresser ou d'infléchir la trajectoire incontrôlée d'un véhicule sans faire apparaître, au moment de l'impact, une composante verticale qui est la cause du renversement ou retournement du véhicule avec les conséquences parfois tragiques qui s'y attachent. Les moyens de liaison prévus pour solidariser bout à bout les éléments préfabriqués sont souvent difficiles à mettre en oeuvre, peu accessibles et souvent peu efficaces pour supporter les contraintes et charges qui peuvent être appliquées par l'impact d'un véhicule intervenant sensiblement au niveau du plan de joint transversal de deux éléments préfabriqués disposés bout à bout. L'objet de l'invention est justement d'apporter une proposition de réalisation nouvelle d'un élément préfabriqué, avec pour objectif de combler les lacunes cidessus, un tel élément présentant par sa structure propre une grande résistance même dans les parties de liaison, en raison de la nature même des moyens de fixation qui y sont prévus. Un autre objet de l'invention est de proposer un nouvel élément préfabriqué qui permette une pose et une liaison bout à bout avec une faculté d'inflexion dans le plan horizontal de manière à offrir une possibilité de constitution d'une barrière apte à suivre les rayons de courbure qui sont généralement prévus le long des voies de circulation. Un autre objet de l'invention est de proposer un élément préfabriqué qui puisse être aisément manutentionné par les moyens de préhension et d'élinguage qui sont habituellement disponibles sur chantier. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'élément-poutre préfabriqué pour la formation d'une barrière de sécurité pour voie de circulation routière, du type comprenant une semelle de base, une murette ou membrure verticale surmontant la semelle, un couronnement de tête coiffant la murette, des armatures internes et des parties terminales dont les chants transversaux présentent des conformations conjuguées de liaison et d'emboîtement, est caractérisé en ce que le couronnement de tête est constitué sous la forme d'une poutre résistante, massive, de largeur supérieure à celle de la murette et dont les faces longitudinales sont à double épaulement et en ce que la poutre inclut les armatures internes dont les extrémités, situées en retrait des chants transversaux de la poutre, sont accessibles extérieurement pour être connectées par des moyens de liaison traversant les parties terminales de la poutre. L'invention a aussi pour objet une barrière de sécurité constituée par la mise en place et la liaison bout à bout d'éléments préfabriqués du type ci-dessus. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 est une perspective montrant l'objet de l'invention. La figure 2 est une perspective analogue à la figure 1 mais faisant apparaître, en vue schématisée, certains des éléments constitutifs internes de l'élément selon l'invention. La figure 3 est une vue partielle en plan prise, à plus grande échelle, selon le plan III-III de la figure 1. La figure 4 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, selon la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une coupe-élévation partielle prise, à échelle différente, selon la ligne V-V de la figure 4. La figure 6 est une coupe prise selon la ligne VI-VI de la figure 4. Selon les figures 1 à 4, l'élément préfabriqué selon l'invention est destiné à la constitution d'une barrière auto-routière à fonction de délimitation ou de séparation d'une ou plusieurs voies de circulation. L'élément préfabriqué, désigné dans son ensemble par la référence 1, est constitué par un massif maçonné qui est conformé de manière régulière et constante sur toute sa longueur pouvant avoisiner deux ou quatre mètres. L'élément 1 est réalisé de façon symétrique par rapport à son plan médian longitudinal vertical P P'. Une telle conformation symétrique lui confère, en section droite transversale, une forme particulière faisant intervenir une semelle de base 2 surmontée par une murette ou membrure 3 qui est coiffée par un couronnement de tête constitué sous la forme d'une poutre 4 résistante, massive, dont la largeur est supérieure à celle de la murette et inférieure à celle de la semelle. La poutre supérieure 4 présente la caractéristique de comporter le long de ses deux faces longitudinales deux épaulements superposés 5 et 6 qui s'étendent parallèlement entre eux selon une direction également parallèle à celle de la semelle 2. L'épaulement inférieur 6 est raccordé à la murette 3 par des faces inférieures 7, alors que les épaulements supérieurs 5 rejoignent le dessus 8 légèrement bombé de la poutre 4. Les faces de raccordement entre les épaulements 6 et 5, d'une part, et entre ce dernier et le dessus 8, d'autre part, sont constituées par des pans inclinés 9 et 10 convergeant en direction du plan P P'. Une telle conformation est choisie pour conférer à l'élément-poutre une inertie importante à même de résister massivement aux contraintes d'impact qui s'établissent généralement avec le maximum d'intensité dans le plan général horizontal de la poutre 4. La présence des épaulements 5 et 6 est prévue pour diminuer voire supprimer les composantes verticales imposées à un véhicule suivant une trajectoire non contrôlée au moment de l'impact. En effet, les parties de la carrosserie prévues déformables, en vue d'absorber au moins en partie l'énergie cinétique, s'encastrent sous les épaulements 6 et 5 qui constituent des butées s'opposant à toute tendance au déplacement vertical. De cette manière, le véhicule subissant un impact reste plaqué au sol et peut être redressé en trajectoire sans qu'il en résulte la naissance d'un couple de renversement se développant avec toute l'énergie accumulée, dès que le véhicule poursuit la trajectoire d'inflexion après l'impact sur l'élément de barrière. Les essais effectués avec un véhicule de tourisme d'un poids de 900 Kg lancé à une vitesse horaire de 100 Km/h selon une trajectoire d'impact de 20 , ont permis de constater qu'après impact le véhicule empruntait une trajectoire infléchie de 5 degrés en restant en contact sur la voie de circulation routière par les roues sans connaître de couple de renversement conduisant à un ou plusieurs retournements généralement qualifiés de tonneaux. De tels résultats particulièrement satisfaisants sur le plan de la sécurité passive sont certainement à mettre au compte de la conformation de l'élément préfabriqué et, plus particulièrement, à celui de la conformation de la poutre résistante, massive 4. L'élément 1 est, par ailleurs, réalisé de manière que la poutre 4 présente une longueur supérieure à celle de la semelle 2 et de la murette 3 afin de comporter des parties terminales 12 et 13 s'étendant en surplomb. Les parties 12 et 13 définissent des chants transversaux qui sont pourvus de conformations conjuguées de liaison et d'emboîtement. La conformation appartenant à la partie terminale 12 est constituée par un segment cylindrique 14 bordé par deux plages planes latérales en dépouille 15, alors que la conformation appartenant à la partie 13 se présente sous la forme d'un siège d'appui 16 conjugué au segment cylindrique 14 et bordé lui aussi par deux plages planes en dépouille 17. Par de tels moyens, tels qu'illustrés par les figures 1 et 3 notamment, il est possible de disposer bout à bout deux éléments préfabriqués identiques 1 et la en assurant l'emboîtement du segment cylindrique 14 de l'élément 1 dans le siège 16a de l'élément la. Dans cette position, la conformation en dépouille des plages latérales 15 et 17a se faisant face laissent subsister entreelles un intervalle 18 qui permet de placer deux éléments tels que 1 et la bout à bout dans une position d'alignement de leurs plans P P' ou encore de telle manière que ces plans fassent entre-eux un angle permettant de suivre les rayons de courbure souhaités des voies routières. De cette manière, il est possible d'implanter des éléments préfabriqués bout à bout à la suite les uns des autres en suivant par approximation successive les rayons de courbure présentés par les voies de circulation. La présence des conformations de liaison et d'emboîtement en bout des parties terminales en surplomb 12 et 13 a aussi pour conséquence, lors de l'emboîtement et de la mise bout à bout des éléments tels que 1 et la selon la figure 5, de ménager, entre les chants transversaux des semelles 2-2a et murettes 3-3a, un passage 20 traversant dont la présence est prévue pour permettre l'écoulement des eaux de ruissellement. L'élément-poutre selon l'invention comprend, outre les dispositions ci-dessus, des moyens de liaison permettant de solidariser deux éléments tels que 1 et la disposés bout à bout avec coopération des conformations d'emboîtement 14 et 16a. Ces moyens de liaison font intervenir au moins une et de préférence deux armatures internes 21 et 22 incluses à la poutre 4 pour contribuer à son renforcement structurel d'une manière connue en construction en béton armé. Les armatures 21 et 22 sont, par exemple, constituées par des barres métalliques s'étendant sur toute la longueur de la poutre 4 sensiblement jusqu'au niveau transversal correspondant aux parties en surplomb 12 et 13. La barre 21 est pourvue à ses deux extrémités d'une platine 23 également noyée dans la masse de la poutre 4 mais apparaissant dans le côté vertical d'un évidement d'accès 24 ménagé en retrait de la partie terminale en surplomb 12 à partir de la surface supérieure 8. La platine 23 présente, comme cela apparaît aux figures 3 à 6 plus précisément, un trou 25 qui est placé en coïncidence avec un passage 26 ménagé dans la partie terminale 12 parallèlement à la semelle 2 pour déboucher sur la surface extérieure de la conformation positive 14 correspondante. Le passage 26 est de préférence exécuté, pour des raisons qui ressortent de ce qui suit, de manière à présenter une section droite transversale croissant depuis l'évidement d'accès 25 jusqu'à la face transversale de la conformation 14. La barre 21 possède également à proximité de la partie terminale 13 une platine 27 qui répond aux mêmes caractéristiques structurelles que la platine 23 en étant toutefois disposée dans un évidement d'accès et d'engagement 28 dont la longueur est au moins égale à l'encombrement longitudinal représenté par les parties 12 et 13a emboîtées pour deux éléments 1 et la consécutifs. La platine 27 possède un trou 29 coïncidant avec un passage 30 s'ouvrant dans le fond de la conformation négative 16 en présentant également une section croissant dans ce sens. La barre 22 comporte, à proximité de la partie terminale 12, une plaque 31 s'étendant transversalement à l'axe longitudinal de l'élément de manière à traverser pour partie deux évidements d'accès 32 ménagés dans les épaulements 6 pour s'ouvrir sur les faces inférieures 7. La plaque 31 possède deux trous 33 qui sont en coïncidence avec deux passages 34 ménagés dans la partie terminale 12 pour s'ouvrir sur le chant correspondant. La figure 5 montre que le chant correspondant peut être celui s'établissant sensiblement dans les plages 15 ou la face extérieure de la conformation 14, lorsque cette dernière s'étend sur toute la hauteur de la partie terminale 12. Les passages 34 répondent à la même caractéristique structurelle de section croissant depuis l'évidement 32 jusqu'au chant extérieur de la partie terminale 12. La barre 22 est munie à son extrémité correspondant à la partie terminale 13 d'une même plaque 35 s'étendant à travers deux logements 36 qui présentent les mêmes caractéristiques structurelles que les logements 28, en étant ménagés de manière à s'ouvrir dans les faces inférieures 7 des épaulements 6. La plaque 35 possède deux trous 36 coïncidant avec deux passages 38 de section croissant en direction de la face transversale de la partie terminale 13. Les moyens de liaison comprennent, par ailleurs, des boulons 39 et 40 respectivement prévus pour lier les platines 23 et 27, d'une part, et les plaques 31 et 35, d'autre part, en traversant les passages 26, 30 et 34, 38, comme cela est représenté à la figure 5. La mise en place des boulons 39 et 40 s'effectue à partir des évidements 28 et 36 qui assument ainsi une fonction de mise en place, retrait et accès pour les têtes des vis de boulons dont les écrous sont mis en place, voire retirés, et rendus accessibles à partir des évidements 24 et 32 dont la longueur est inférieure à celle des évidements 28 et 36. La liaison entre deux éléments tels que 1 et la mis bout à bout est donc assurée par la mise en place des boulons 30 et 40 dont le serrage permet de maintenir un appui longitudinal entre les conformations conjuguées 14 et 16a. La conformation des passages 26, 30a et 34, 38a permet, en combinaison avec les chants latéraux en dépouille 15 et 17a et les conformation conjuguées 14 et 16a, de solidariser deux éléments 1 et la bout à bout sans que pour autant leurs plans longitudinaux P P' soient alignés comme dit précédemment. Les moyens de liaison décrits ci-dessus permettent de serrer relativement les parties terminales 12 et 13a en établissant une sorte de continuité en harnais entre les barres 21 et 21a et 22 et 22a par l'intermédiaire, d'une part, des platines 23 et 27a au moyen du boulon 39 et, d'autre part, des plaques 31 et 35a par l'intermédiaire des boulons 40. Les éventuelles contraintes ou efforts susceptibles d'être appliqués, notamment lors d'un impact, peuvent ainsi être repris par les plaques et les barres selon une répartition continue sans que la charge appliquée soit supportée uniquement par les parties terminales 12 et 13. Pour améliorer cette reprise d'efforts, il peut être prévu, comme cela est illustré par la figure 6 de conformer chaque plaque ou platine avec deux prolongements latéraux 50 recourbés en direction opposée de la partie terminale correspondante, de manière à être largement et profondément ancrés dans la masse constitutive de la poutre 4. Outre les avantages énumérés dessus, il convient de noter que la conformation particulière de la poutre 4, notamment en section droite transversale, permet de disposer des faces inférieures 7 en tant que surfaces d'appui pour l'adaptation de moyens de levage-élinguage-manutention-suspension tels qu'une pince à griffes ou analogues. La figure 1 montre, qu'à titre de variante, il peut être envisagé d'implanter dans le dessus 8 des douilles ou inserts analogues 60 qui peuvent être prévus pour le montage et la fixation amovible de moyens de préhension et suspension et/ou de panneaux ou similaires constituant un parement ou un mur courant le long de tout ou partie de la barrière pour former une structure ou un écran de protection contre les émissions sonores ou phoniques. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Elément-poutre préfabriqué pour la formation d'une barrière de sécurité pour voie de circulation routière, du type comprenant une semelle de base (2), une murette ou membrure verticale (3) surmontant la semelle, un couronnement de tête (4) coiffant la murette, des armatures internes (21, 22) et des parties terminales (12, 13) dont les chants transversaux présentent des conformations conjuguées de liaison et d'emboîtement, caractérisé en ce que - le couronnement de tête (4) est constitué sous la forme d'une poutre résistante de largeur supérieure à celle de la murette et dont les faces longitudinales sont à double épaulement (5) et (6) - et la poutre inclut les armatures internes (21 et 22) dont les extrémités, situées en retrait des chants transversaux de la poutre, sont accessibles extérieurement pour être connectées par des moyens de liaison (39, 40) traversant les parties terminales de la poutre. 2. Elément-poutre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des armatures sont accessibles à partir d'évidements (24, 28, 32, 36) ménagés dans la face extérieure du dessus et du dessous de la poutre en retrait des parties terminales qui présentent des percements (26, 30, 34, 38) pratiqués pour le passage des moyens de liaison (39, 40) et débouchant dans les évidements. 3. Elément-poutre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités des armatures internes à la poutre sont pourvues de plaques ou platines (23, 27, 31, 35) saillant à l'intérieur des évidements et présentant chacune au moins un trou (25, 29, 33, 37) placé en coïncidence avec un percement managé dans la partie terminale parallèlement à l'axe longitudinal de la poutre. 4. Elément-poutre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison (39, 40) sont constitués par des boulons accessibles extérieurement à partir d'évidements (24, 28, 32, 36) pratiqués à une extrémité de la poutre sur une longueur sensiblement égale à celle de la vis pour assumer une fonction d'engagement-retrait et d'accès pour ladite vis et, à l'autre extrémité, sur une longueur sensiblement plus courte pour assumer les mêmes fonctions pour l'écrou. 5. Elément-poutre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la poutre comporte, - une armature haute constituée par une barre (21) dont les extrémités sont pourvues chacune d'une platine (23, 27) présentant un trou coïncidant avec un percement correspondant (26, 30) - et une armature basse constituée par une barre (22) dont les extrémités sont pourvues chacune d'une plaque allongée (31, 35) s'étendant sensiblement horizontalement à travers deux évidements (32, 36) s'ouvrant dans les faces inférieures de la poutre se raccordant à la murette, ladite plaque présentant deux trous (33) coïncidant avec deux percements (34, 38a) ménagés parallèlement entreeux dans la partie terminale correspondant. 6. Elément-poutre selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les percements (26, 30, 34, 38) sont constitués par des passages dont la section droite transversale croît depuis l'orifice dans l'évidement jusqu'à celui du chant transversal correspondant. 7. Elément-poutre selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que les plaques et platines (23, 27, 31, 35) présentent une étendue transversale supérieure à la largeur des évidements et sont latéralement pourvues de prolongements d'ancrage (50, 50a) recourbés dans la masse de la poutre en direction opposée aux parties terminales. 8. Elément-poutre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties terminales (12, 13) de la poutre s'étendent en surplomb des chants de la murette et de la semelle. 9. Elément-poutre selon la revendication 1 ou 8, caractérisé en ce que les parties terminales comportent, l'une une conformation positive (14) en segment cylindrique saillant par rapport à deux plages latérales en dépouille (15) et l'autre, une conformation négative (16) conjuguée bordée par deux plages latérales en dépouille (17). 10. Elément-poutre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dessus 8 de la tête 4 comporte des inserts 60 réservés au montage de moyens de préhension ou de panneaux écrans s'élevant à partir du dessus. 11. Barrière de sécurité pour voie de circulation routière, caractérisée en ce qu'elle est constituée par des éléments-poutres préfabriqués selon l'une des revendications 1 à 10 et disposés bout à bout de façon contiguë, de telle sorte que la conformation positive de l'un soit emboîtée et maintenue dans la conformation négative du suivant par l'intermédiaire des moyens de liaison connectant les parties terminales de poutres. 12. Barrière selon la revendication 11, caractérisée en ce que les élémentspoutres délimitent successivement par les chants de murettes et semelles se faisant face, des dégagements d'évacuation des eaux de ruissellement.