Brevet FR2711686A1 — publié le 19950505

DISPOSITIF DE PROTECTION PASSIVE EQUIPANT DES ROUTES La présente invention se rapporte à un dispositif de protection passive équipant des routes et revêtant la forme de glissières de sécurité jouxtant les chaussées et munies de surfaces de glissement accusant une pente descendante en direction des chaussées. Des dispositifs de protection de ce genre sont majo- ritairement fabriqués en béton. Des barrières mobiles de sé- curité en acier sont employées, dans des cas particuliers, uniquement pour l'utilisation provisoire (par exemple aux abords de chantiers). De tels dispositifs de protection peu- vent être implantés sur un terre-plein central séparant deux chaussées, ou bien sur les accotements. Des glissières de sécurité en béton sont utilisées lorsque la décélération au freinage (valeur ASI), eu égard au corps humain, ne fait pas l'objet d'exigences particu- lières. Dans de tels cas, la pratique révèle assurément que des usagers de la route peuvent subir de graves blessures lorsque leur véhicule vient percuter une glissière de sécu- rité en béton. En revanche, aux yeux des spécialistes, un avantage consiste en ce que des glissières de sécurité en béton demandent relativement peu de réparations lorsqu'elles sont percutées par des véhicules avec une faible énergie ci- nétique d'impact, d'o il résulte qu'un moins grand nombre de chantiers doit être installé pour réparer des glissières de sécurité en béton. De la sorte, la fluidité du trafic est affectée dans une mesure moindre et les ouvriers, employés sur de tels chantiers, sont également moins exposés à des risques dus à la circulation fluide. La forme des glissières de sécurité en béton jusqu'à présent utilisées dans la pratique ["Richtlinien fur passive Schutzeinrichtungen an Strassen RPS" (directives relatives aux dispositifs de protection passive équipant les routes), édition 1989, réimpression corrigée d'octobre 1989, page 11] a été établie, aux Etats-Unis d'Amérique (E.-U.A.), à l'ap- pui de tests. Les véhicules entrant en collision avec les glissières de sécurité en béton doivent, dans ce cas, être déviés en montant latéralement sur les surfaces inclinées de glissement. Ces considérations des spécialistes étasuniens ont été attestées pour les lourds véhicules de transport de personnes qui, aux E.-U.A., prennent majoritairement part au trafic. La vitesse maximale prescrite aux E.-U.A. joue elle aussi, dans ce cas, un rôle essentiel. A l'inverse, des glissières de sécurité en béton ont des répercussions très négatives sur les véhicules plus lé- gers de transport de personnes circulant majoritairement en Europe. Des essais de collision ont révélé que des véhicu- les ont déjà tendance à capoter à des vitesses avoisinant km/h. En outre, il s'est avéré que la forte rugosité de la surface du béton implique un mauvais coefficient de frot- tement entre l'acier (automobile) et le béton (glissière de sécurité). Les véhicules ne peuvent pas glisser dans la me- sure souhaitée le long des glissières de sécurité. Par ailleurs, un inconvénient propre à des glissières de sécurité en béton consiste en ce que la réparation de tel- les glissières est liée à une grande complexité. Le déplace- ment des tronçons individuels des glissières en béton exige un appareillage lourd, ce qui entraine obligatoirement des perturbations notables de la fluidité du trafic étant donné que des barrages correspondants sont nécessaires. L'érection de glissières de sécurité en béton est, elle aussi, très com- plexe du fait que d'amples travaux de terrassement sont né- cessaires, au stade initial, pour préparer des fondations sur lesquelles les glissières en béton peuvent ensuite être fi- xées. Une adaptation à la configuration respective du terrain est cependant difficile dans ce cas. De surcroît, les glissières de sécurité en béton sont des produits de grande série relativement simples, dans la surface desquels des fissures sont inévitables. En conséquen- ce, des fluctuations de température conjuguées à l'eau, à la chaleur et au froid provoquent des destructions des glissiè- res en béton, si bien que leur durée utile s'en trouve nota- blement restreinte. C'est à peine si des contrôles sont pos- sibles avec une complexité demeurant acceptable du point de vue économique. Des fissures capillaires, provoquant pareil- lement des destructions des glissières, ne peuvent être éli- minées que difficilement. Enfin, une lacune notable, affectant les glissières de sécurité en béton, consiste en ce qu'elles ne peuvent être enlevées qu'au prix d'une grande complexité après qu'elles ont perdu leur aptitude fonctionnelle. En se fondant sur les caractéristiques décrites en introduction, l'invention a pour objet d'améliorer un dispositif de protection passive du type con- sidéré, de telle sorte qu'il puisse être fabriqué plus sim- plement, que son installation, son entretien et sa répara- tion soulèvent moins de problèmes, et qu'il satisfasse mieux aux exigences imposées par des véhicules automobiles plus légers. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que les glissières de sécurité sont formées par au moins une rangée de poteaux en acier de section transversale en I ou en forme de sigma, ancrés dans le sol, et par des panneaux en tôle d'acier qui sont assujettis latéralement aux poteaux, de manière libérable, viennent à fleur les uns des autres et présentent les surfaces de glissement, les âmes des poteaux s'étendant transversalement par rapport aux chaus- sées, et les panneaux en tôle d'acier couvrant toute la hau- teur des segments des poteaux qui sont situés au-dessus du sol. L'invention fournit désormais un dispositif de protec- tion passive revêtant la forme d'une glissière de sécurité qui réclame, tant pour sa fabrication que pour son montage sur les accotements, une complexité notablement moindre que tel est le cas avec des glissières de sécurité en béton. Toutefois, l'agencement structurel global est maintenu suf- fisamment stable pour qu'il ne se produise pas de détériora- tions, et donc également pas de déformations de la glissière de sécurité en cas de collisions de gravités légère à moyen- ne. Des réparations sont par conséquent supprimées. Même d'après la nouvelle norme CEN, un accident de gravité moyenne atteignant jusqu'à 38 t n'implique assurément aucune dégra- dation notable de la glissière de sécurité et de ses pièces individuelles. Du fait qu'elle est structurellement composée de poteaux disposés en succession alignée, à distance les uns des autres, et de panneaux en tôle d'acier reliés auxdits po- teaux de manière libérable, la glissière de sécurité conforme à l'invention présente néanmoins un certain comportement de souplesse élastique, ce qui améliore la valeur ASI par rap- port à des glissières de sécurité en béton, et diminue ainsi la gravité de blessures. La glissière de sécurité peut par ailleurs, d'une ma- nière relativement simple, être adaptée aux formes considé- rées du terrain sur le côté des chaussées. A cet effet, il est uniquement nécessaire d'ancrer les poteaux dans le sol avec une profondeur correspondante pour garantir une appa- rence esthétiquement impeccable des panneaux en tôle d'acier s'aboutant à fleur les uns des autres, sans que la fonction protectrice recherchée de la glissière de sécurité soit tou- tefois dégradée. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait qu'une galvanisation à chaud et/ou un revêtement des poteaux, ainsi que des panneaux en tôle d'acier, confère à la glis- sière de sécurité une grande longévité, sans qu'elle perde pour autant son aptitude fonctionnelle. Si des parties de la glissière de sécurité sont endommagées suite à la collision d'un véhicule, non seulement ce phénomène peut être aussitôt constaté, mais les parties détériorées peuvent également être remplacées sans aucun problème. Il n'est en général pas né- cessaire, à cette fin, de mettre en place un chantier impli- quant un rétrécissement de chaussée et une influence néga- tive exercée sur le trafic. Il est particulièrement avantageux que les surfaces de glissement, matérialisées par les panneaux en tôle d'acier présentent désormais, en coopération avec l'acier de l'auto- mobile, un coefficient de frottement quasiment idéal qui as- sure le bon glissement d'un véhicule automobile en regard de la glissière de sécurité. Des parties détériorées de la glissière de sécurité, devant être remplacées, ne soulèvent plus aucun problème d'élimination. Etant donné qu'elles consistent en de l'acier, ces parties peuvent être aisément recyclées par fusion. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'inven- tion, les panneaux en tôle d'acier s'enfoncent de préférence dans le sol par un bandeau longitudinal inférieur s'étendant verticalement, sont de préférence appliqués contre les extré- mités supérieures des poteaux par un bandeau longitudinal su- périeur s'étendant semblablement dans le sens vertical, et coiffent de préférence les poteaux par un bandeau marginal coudé dans le sens horizontal, les bandeaux longitudinaux étant commodément reliés l'un à l'autre par un bandeau cen- tral oblique qui présente les surfaces de glissement. Grâce au repli à arêtes vives, les panneaux en tôle d'acier possè- dent une rigidité élevée au gauchissement, ainsi qu'au flé- chissement, et peuvent donc résister aisément à de plus for- tes sollicitations. Cela a pour effet de réduire nettement la fréquence des réparations. Un angle d'inclinaison des bandeaux centraux des pan- neaux en tôle d'acier mesurant de l'ordre de 5 à 10 par rapport à la verticale prodigue l'avantage, attesté par des essais de collision effectués en usine, et consistant en ce que même des véhicules légers n'ont pas tendance à capoter lorsqu'ils entrent en contact avec la glissière de sécurité à des vitesses d'impact de 80 km/h et plus. A l'inverse des glissières de sécurité en béton, de tels véhicules sont éga- lement déviés impeccablement dans le sens longitudinal de la glissière de sécurité, en montant latéralement sur les pan- neaux en tôle d'acier, et ne franchissent pas ladite glis- sière. Ils ne sont également pas renvoyés sur la chaussée, de manière incontrôlée. Conformément à l'invention, les panneaux en tôle d'acier peuvent être judicieusement étayés par des membrures de rigidification saillant perpendiculairement au-delà des ailes des poteaux. Ces membrures de rigidification amé- liorent le contact des panneaux en tôle d'acier avec les po- teaux. De ce fait, par ailleurs, les poteaux deviennent sta- tiquement plus rigides, si bien que des déformations desdits poteaux ne sont pas à craindre, même en cas de collisions graves. D'après une autre caractéristique de l'invention, la configuration des côtés longitudinaux des membrures de rigi- dification, tournés à l'opposé des poteaux, est préférentiel- lement adaptée à la configuration intérieure des panneaux en tôle d'acier. Ainsi, la configuration des côtés longitudinaux des membrures de rigidification est conçue de façon à corres- pondre à l'allure des surfaces internes des bandeaux centraux et des bandeaux longitudinaux inférieurs des panneaux en tôle d'acier. Conformément à l'invention, les régions des membrures de rigidification qui se trouvent dans le sol peuvent compor- ter, commodément, un rétrécissement cunéiforme vers le bas. Lesdites membrures s'enfoncent également dans le sol. Elles interdisent ainsi un gauchissement des poteaux dans le sol avec, pour corollaire, un ancrage amélioré. La configuration cunéiforme des membrures de rigidification facilite l'enfon- cement des poteaux dans le sol, par percussion. Pour assurer la liaison libérable des panneaux en tôle d'acier avec les poteaux, des pattes horizontales de boulonnage, percées de trous oblongs, sont fixées aux mem- brures de rigidification. Les trous oblongs s'étendent pré- férentiellement dans le sens horizontal et permettent, de la sorte, une correction simple de la position occupée dans l'espace par les panneaux en tôle d'acier. Des trous oblongs verticaux peuvent, à cette fin, être prévus dans lesdits pan- neaux. Conformément à l'invention, il est par ailleurs avan- tageux que les panneaux en tôle d'acier viennent à fleur les uns des autres, sans aucun décrochement. La solidarisation libérable, entre deux panneaux successifs en tôle d'acier, est établie par des tôles d'aboutement qui occupent une po- sition interne, sont adaptées à la configuration intérieure des panneaux et peuvent être reliées auxdits panneaux par boulonnage. Pour correspondre aux circonstances locales et aux impératifs qui en résultent, la glissière de sécurité con- forme à l'invention peut consister uniquement en une rangée de poteaux sur un côté desquels des panneaux en tôle d'acier sont disposés. Une telle forme de réalisation est appliquée à des chaussées à une seule voie de circulation, ou bien aux accotements des chaussées. Lorsque deux chaussées sont juxtaposées en n'étant sé- parées que d'une faible distance, il peut être rationnel que des panneaux en tôle d'acier soient prévus des deux côtés d'une rangée de poteaux. Si le terre-plein séparant deux chaussées est d'un dimensionnement supérieur, il est avantageux que les poteaux de deux rangées juxtaposées à distance portent des panneaux en tôle d'acier sur les côtés tournés à l'opposé l'un de l'autre, de la terre végétale pouvant être judicieusement déversée entre les rangées de poteaux. Dans ce cas, l'on pré- voit deux rangées de poteaux s'étendant à distance l'une à côté de l'autre, et ces rangées de poteaux sont équipées de panneaux en tôle d'acier sur les côtés tournés vers les chaussées. La zone située entre les rangées de poteaux est ensuite comblée de terre végétale pouvant, de façon corres- pondante, être ornée de plantations. Un tel comblement par de la terre répond non seulement aux exigences sévères im- posées à un dispositif de protection passive se présentant comme une glissière de sécurité, mais il crée additionnelle- ment un écran protecteur préférentiel qui, de surcroît, peut être écologiquement adapté au paysage. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des des- sins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective, avec arrachement, d'un tronçon d'un dispositif de protection passive équipant des routes et revêtant la forme d'une glissière de sécurité; la figure 2 est une élévation frontale de la glissière de sécurité de la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale verticale à échelle agrandie de la glissière de sécurité de la figure 2, selon la ligne III-III de cette même figure; la figure 4 illustre pareillement à échelle agrandie, par une coupe transversale verticale selon la ligne III-III, une autre forme de réalisation de la glissière de sécurité de la figure 2; et la figure 5 montre elle aussi à échelle agrandie, par une coupe transversale verticale selon la ligne III-III, une troisième forme de réalisation de la glissière de sécurité de la figure 2. Les figures 1 à 3 représentent un tronçon longitudinal d'une glissière de sécurité 1, matérialisant un dispositif de protection passive équipant des routes. La glissière 1 com- prend plusieurs poteaux 3 de section transversale en I qui sont enfoncés dans le sol 2, par percussion, en une rangée R jouxtant une chaussée. Un segment 4 des poteaux, situé dans le sol 2, est réalisé plus long qu'un segment 5 desdits po- teaux qui s'étend vers le haut à partir de la surface 6 du sol. Des âmes 7 des poteaux 3 s'étendent transversalement par rapport à la direction longitudinalede la chaussée, tandis que des ailes 8 sont disposées parallèlement à ladite chaussée. Des membrures trapézoidales de rigidification 9 sont soudées aux ailes 8 sur les côtés tournés vers la chaussée. Lesdites membrures 9 s'étendent transversalement par rapport à la chaussée. Ces membrures 9 atteignent la hauteur maximale dans la région de la surface 6 du sol. Des extrémités supé- rieures et inférieures 10, 11 des membrures 9, comparative- ment rétrécies, sont taillées en sifflet dans le sens hori- zontal. Des régions inférieures 28 des membrures 9 sont noyées dans le sol 2,conjointement aux segments 4 des po- teaux. Des pattes horizontales de boulonnage 14, percées de trous oblongs horizontaux 15, sont assujetties par soudage aux extrémités supérieures 10 sur des régions longitudinales inclinées 12 situées au voisinage des segments supérieurs 5 des poteaux, ainsi que dans des régions inférieures 13 s'éten- dant verticalement. Les pattes de boulonnage 14 servent à la fixation li- bérable de panneaux 16 en tôle d'acier. Ces panneaux 16 se composent de bandeaux longitudinaux inférieurs 17 s'étendant verticalement; de bandeaux centraux obliques 19, extérieu- rement pourvus de surfaces de glissement 18 et inclinés d'en- viron 5 à 10 par rapport à la verticale; de bandeaux lon- gitudinaux supérieurs 20, s'étendant verticalement et venant s'appliquer contre les ailes 8 des poteaux 3; ainsi que de bandeaux marginaux 21 qui sont coudés horizontalement à 90 par rapport à ces bandeaux longitudinaux supérieurs 20, et reposent sur les poteaux 3. Les bandeaux longitudinaux infé- rieurs 17 pénètrent en partie dans le sol 2 (figure 3). L'assujettissement des panneaux 16 en tôle d'acier aux pattes de boulonnage 14 est assuré par des boulons 22 à tè- tes arrondies 23, ainsi que par des écrous 24. Les têtes 23 des boulons 22 portent contre les faces externes des pan- neaux 16. Comme le révèle une observation des figures 1 et 2, des panneaux 16 en tôle d'acier se succédant dans le sens longitudinal de la glissière de sécurité 1 viennent à fleur les uns des autres, sans aucun décrochement. La solidarisa- tion de ces panneaux 16 est établie par des tôles d'aboute- ment 25 adaptées à la configuration intérieure desdits pan- neaux 16. La liaison est pareillement assurée par des bou- lons 22 à têtes arrondies, qui sont associés à des écrous et sont emboîtés à travers des trous 26,pratiqués dans les tô- les d'aboutement 25 et dans les panneaux 16. Dans la forme de réalisation d'une glissière de sécu- rité 1', illustrée sur la figure 4, des panneaux 16 en tôle d'acier sont prévus des deux côtés des poteaux 3 agencés en une rangée. Ce type de réalisation est par exemple utilisé sur des routes pour lesquelles la distance, séparant deux chaussées, est d'un faible dimensionnement. La forme de réalisation d'une glissière de sécurité 1'', selon la figure 5, prévoit la présence de deux rangées R1 et R2 de poteaux 3 qui sont juxtaposées à distance, et portent des panneaux 16 en tôle d'acier sur les côtés tour- nés à l'opposé l'un de l'autre. La zone située entre les rangées R1, R2 de poteaux est comblée de terre végétale 27. Un tel type de réalisation est utilisé sur des routes pour lesquelles le terre-plein central, séparant deux chaussées de circulation à contre-voie, est dimensionné plus large. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sor- tir du cadre de l'invention. -R EV E N D I C A T I 0 N S- 1. Dispositif de protection passive équipant des rou- tes et revêtant la forme de glissières de sécurité (1; 1'; 1'') jouxtant les chaussées et munies de surfaces de glisse- ment (18) accusant une pente descendante en direction des chaussées, dispositif caractérisé par le fait que les glis- sières de sécurité (1; 1'; 1'') sont formées par au moins une rangée (R; R1, R2) de poteaux (3) en acier de section transversale en I ou en forme de sigma, ancrés dans le sol (2), et par des panneaux (16) en tôle d'acier qui sont assu- jettis latéralement aux poteaux (3), de manière libérable, viennent à fleur les uns des autres et présentent les surfa- ces de glissement (18), les âmes (7) des poteaux (3) s'éten- dant transversalement par rapport aux chaussées, et les pan- neaux (16) en tôle d'acier couvrant toute la hauteur des seg- ments (5) des poteaux qui sont situés au-dessus du sol (2). 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les panneaux (16) en tôle d'acier s'enfoncent dans le sol (2) par un bandeau longitudinal infé- rieur (17) s'étendant verticalement, sont appliqués contre les extrémités supérieures des poteaux (3) par un bandeau longitudinal supérieur (20) s'étendant semblablement dans le sens vertical, et coiffent les poteaux (3) par un bandeau marginal (21) coudé dans le sens horizontal, les bandeaux longitudinaux (17, 20) étant reliés l'un à l'autre par un bandeau central oblique (19) qui présente les surfaces de glissement (18). 3. Dispositif de protection selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les bandeaux centraux (19) des panneaux (16) en tôle d'acier ont un angle d'inclinaison de 5 à 10 par rapport à la verticale. 4. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les panneaux (16) en tôle d'acier sont étayés par des membrures de rigidification (9) saillant perpendiculairement au-delà des ailes (8) des poteaux (3). 5. Dispositif de protection selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la configuration des côtés lon- gitudinaux des membrures de rigidification (9), tournés à l'opposé des poteaux (3), est adaptée à la configuration in- térieure des panneaux (16) en tôle d'acier. 6. Dispositif de protection selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que les régions (28) des mem- brures de rigidification (9) qui se trouvent dans le sol (2) comportent un rétrécissement cunéiforme vers le bas. 7. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que des pattes horizontales de boulonnage (14), percées de trous oblongs (15), sont fixées aux membrures de rigidification (9). 8. Dispositif de protection selon l'une quelconque * des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les panneaux (16) en tôle d'acier viennent à fleur les uns des autres, sans aucun décrochement, et sont reliés les uns aux autres, de manière libérable, par l'intermédiaire de tôles d'aboutement (25) occupant une position interne. 9. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que des panneaux (16) en tôle d'acier sont prévus des deux côtés d'une rangée (R) de poteaux. 10. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les poteaux (3) de deux rangées (Ri, R2) juxtaposées à distance portent des panneaux (16) en tôle d'acier sur les côtés tour- nés à l'opposé l'un de l'autre, de la terre végétale (27) étant déversée entre les rangées (R1, R2) de poteaux.