Brevet FR2736368A1 — publié le 19970110

La présente invention concerne une barrière de protection, notamment contre les chutes de pierres et de blocs rocheux. I1 est connu de réaliser une barrière pare-avalanche comprenant - un filet allongé plus ou moins déformable - des poteaux inclinés supportant le filet, situés en aval du filet et articulés multi-directionnellement par rapport au sol ; - un câble de rive inférieure du filet, ancré au sol ; - un câble de rive supérieure du filet, fixé aux têtes des poteaux et ancré au sol par ses extrémités - des câbles de maintien des pieds des poteaux, fixés aux points d'ancrage du câble de rive inférieure, et - des haubans d'étayage des poteaux. On connaît également des barrières spécifiquement destinées à l'arrêt des pierres ou blocs rocheux, dites "pare-pierres", ayant une structure similaire. Dans ces barrières, le filet absorbe l'essentiel de l'énergie d'un impact, étant donné l'ancrage au sol de son câble de rive inférieure. I1 en résulte un risque de rupture du filet en cas d'énergie d'impact supérieure à la limite élastique du filet. De plus, ces barrières ont des poteaux relativement peu mobiles, qui absorbent de ce fait une partie de l'énergie de l'impact. Ces poteaux peuvent être pliés ou cassés au cours de l'impact, ce qui limite la surface d'interception du filet et impose de remplacer une portion importante de la barrière après un impact. Certaines barrières peuvent comprendre des câbles ou haubans équipés de dispositifs d'absorption d'énergie, notamment par friction de brins de câbles au travers de serre-câbles ou similaires. Ces dispositifs sont toutefois, dans les barrières existantes, très exposés aux impacts, et peuvent être détruits avant d'avoir pu remplir leur fonction. De plus, compte-tenu des structures de ces barrières, ces dispositifs n'excluent pas tout risque de rupture du filet ou des poteaux lors d'impacts importants. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. La barrière qu'elle concerne a une structure similaire à celle précitée et est équipée de dispositifs d'absorption d'énergie. Selon l'invention, cette barrière comprend: - des points d'ancrage amont munis d'organes de renvoi vers l'aval, tels que des poulies ; - plusieurs câbles de rive inférieure successifs, qui traversent chacun plusieurs organes de renvoi et sont fixés par leurs extrémités à des points d'ancrage aval ou latéraux, ces câbles comprenant, au niveau de leurs portions aval, des dispositifs aptes à libérer avec friction des longueurs de câble supplémentaires ; - des haubans amont d'étayage des poteaux, comprenant, au niveau de leurs portions supérieures, des dispositifs aptes à libérer avec friction des longueurs de hauban supplémentaires, et - des haubans aval d'étayage des poteaux, dépourvus de dispositifs aptes à libérer avec friction des longueurs de hauban supplémentaires. Ainsi, la rive inférieure du filet n'est pas directement ancrée au sol, de manière fixe. Elle est seulement maintenue, à l'état statique de la barrière, à proximité des points d'ancrage amont mais peut reculer vers l'aval en cas d'impact, grâce à la libération de longueurs de câble supplémentaires par les dispositifs précités et au coulissement du ou des câbles sollicités dans les organes de renvoi. Les haubans amont maintiennent les poteaux, a l'état statique de la barrière, dans une position inclinée vers l'amont mais permettent à ces poteaux de basculer vers l'aval en cas d'impact, grâce à la libération de longueurs de hauban supplémentaires par les dispositifs qu'ils comprennent. Les haubans aval maintiennent, quant à eux, les poteaux dans la position inclinée précitée. En cas d'impact, ils permettent un léger fléchissement des poteaux vers l'amont, grâce à leur relative élasticité. Par conséquent, à l'état statique de la barrière, le filet pend en amont des poteaux, en étant simplement maintenu par rapport au sol par les différents câbles de rive. Lors d'un impact, le filet va, dans un premier temps, former une poche autour de la pierre. Le repliage du filet sur lui-même qui en résulte provoque une inclinaison limitée des poteaux vers l'amont et l'un vers l'autre, ces inclinaisons étant rendues possibles par l'élasticité relative des haubans aval et du câble de rive supérieure. Au sein de cette poche, les mailles du filet se déforment, absorbant ainsi une partie de l'énergie de la pierre. Les câbles de rive inférieure sont sollicités en tension avant que la limite élastique du filet soit atteinte. Cette tension est supérieure à la force de friction existant au sein des dispositifs, ce qui provoque la libération de longueurs de câble supplémentaires, avec absorption d'énergie, et permet le recul de la portion de filet subissant l'impact. Lorsque la pierre dépasse les poteaux, ces derniers basculent vers l'aval en accompagnant la rive supérieure du filet. Les haubans amont sont alors sollicités en tension avant que les dispositifs des câbles de rive inférieure aient libéré l'intégralité des longueurs supplémentaires de câble qu'ils contiennent. Cette mise en tension est supérieure à la force de friction existant au sein des dispositifs que comprennent les haubans, ce qui provoque la libération de longueurs de hauban supplémentaires, avec absorption d'énergie accrue. Ces dispositifs permettent non seulement de dissiper l'énergie de la pierre, mais également de contrôler l'absorption de l'énergie par la structure de la barrière. La barrière selon l'invention permet ainsi de former une poche assurant un arrêt efficace de la pierre, et de produire une absorption d'énergie progressive, qui est initiée avant que la limite élastique du filet soit atteinte et qui ne s'applique pas aux poteaux. Le filet reste efficace tout au long de l'impact et le risque de rupture est limité. Après un impact, seule la portion de filet ayant été déformée et les câbles ou haubans ayant travaillés doivent être changés, et non une longueur importante de barrière comme avec les matériels existants. En outre, les dispositifs sont situés très en aval de l'impact, ou en hauteur par rapport à celui-ci, et ne sont donc pas exposés à cet impact. Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de la barrière qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue simplifiée, en perspective ; la figure 2 en est une vue de côté, et les figures 3 et 4 sont des vues de détails, en perspective et à échelle agrandie. La figure 1 représente une barrière de protection 1, notamment contre les chutes de pierres et de blocs rocheux. Cette barrière 1 comprend un filet allongé 2, des poteaux inclinés 3, des points d'ancrage amont 5, aval 6 et latéraux 7, des câbles et haubans de maintien du filet 2, et des dispositifs aptes à libérer avec friction des longueurs de câble ou de hauban supplémentaires, équipant les câbles et haubans. Le filet 2 est représenté partiellement pour la clarté du dessin. I1 est constitué de préférence par du filet anti-sous-marins déclassé, de type dit "léger", c'est-à-dire dont les mailles sont formées par des anneaux métalliques entrelacés, plus ou moins déformables, ayant un diamètre de l'ordre de 350 mm et étant constitués en fil d'environ 1 mm de diamètre. Chaque poteau 3 comprend une fente supérieure 10, un doigt longitudinal inférieur 11 et deux paires de doigts latéraux inférieurs 12. I1 apparait sur la figure 1 que le nombre de points d'ancrage amont 5 est égal au nombre de poteaux 3 plus un, que les intervalles entre ces points d'ancrage 5 sont égaux aux intervalles entre les poteaux 3, et que ces points d'ancrage amont 5 sont décalés par rapport aux poteaux 3 d'un demi-intervalle. Les deux points d'ancrage latéraux 6 et les points d'ancrage aval 7 sont, quant à eux, situés en face des poteaux 3. Le filet 2 comprend des câbles de maintien engagés dans ses mailles de rive, à savoir un câble de rive supérieure 15, trois câbles de rive inférieure 16,17,18 et deux câbles de rive latérale 19. I1 apparaît à la figure 4 que le câble de rive supérieure 15 est constitué par des tronçons de câbles 15a reliés par des anneaux 20. Les deux tronçons 15a latéraux sont fixés au sol par les points d'ancrage latéraux 6. Les câbles de rive inférieure 16,17,18 sont représentés respectivement en traits interrompus, en traits mixtes et en traits interrompus allongés. Chacun d'eux traverse trois poulies 25 de renvoi vers l'aval, fixées aux points d'ancrage amont 5, dont celle située au centre de la barrière est plus particulièrement visible à la figure 3. I1 apparaît sur la figure 1 que ces câbles 16 à 18 s'étendent au devant de deux poteaux 3 consécutifs. Les câbles 16 et 18 sont fixés par une extrémité aux points d'ancrage latéral 6 et par leur autre extrémité à deux des points d'ancrage aval 7, tandis que le câble 17 est fixé par ses deux extrémités à deux des points d'ancrage aval 7. Les câbles 16,17,18 comprennent, au niveau de leurs portions aval, des dispositifs 26 aptes à libérer avec friction des longueurs de câble supplémentaires. Ces dispositifs 26 sont identiques aux dispositifs 40 décrits plus loin en référence à la figure 4. Chacun des deux câbles de rive latérale 19 traverse la poulie de renvoi 25 la plus à l'extérieur de la barrière 1 et est fixé au point d'ancrage latéral 6 correspondant. Il comprend également un dispositif 26 libérateur de câble avec friction. Le pied de chaque poteau 3 est maintenu par deux câbles amont 30 et un câble aval 31, fixés respectivement aux deux points d'ancrage amont 5 et au point d'ancrage aval 7 correspondants. Ces câbles 30,31 forment des boucles engagées autour du pied, entre les doigts 12, et assurent un maintien suffisamment souple du poteau 3 pour permettre une articulation multi-directionnelle de ce dernier par rapport au sol, autour de son doigt 11. Chaque poteau 3 est en outre maintenu par deux haubans amont 35 et un hauban aval 36. A leurs extrémités inférieures, ces haubans 35,36 sont fixés respectivement aux deux points d'ancrage amont 5 et au point d'ancrage aval 6 correspondants. A leurs extrémités supérieures, ces haubans sont fixés à l'anneau 20, le hauban aval 36 étant engagé dans la fente 10. Les haubans amont 35 comprennent, au niveau de leurs portions supérieures, des dispositifs 40 aptes à libérer avec friction des longueurs de hauban supplémentaires, tandis que le hauban aval 36 en est dépourvu. Ces dispositifs 40 sont plus particulièrement visibles à la figure 4. Chacun d'eux comprend deux câbles 41 repliés sur eux-mêmes pour former des boucles d'accrochage 42 et deux paires de brins libres 43. Ces brins 43 traversent des serre-câbles montés sur une platine rigide 44, qui sont serrés de manière à ne permettre le coulissement des brins 43 au travers d'eux qu'avec une friction importante. A l'état statique de la barrière 1, représenté à la figure 1, le filet 2 pend en amont des poteaux 3, en étant simplement maintenu par rapport au sol par les différents câbles de rive 15 à 19, qui sont relativement tendus. Les poteaux 3 sont maintenus en position inclinée par les câbles 30,31 et haubans 35,36. Leurs doigts inférieurs 11 sont engagés dans le sol. Lors d'un impact, le filet 2 va, dans un premier temps, former une poche autour de la pierre. Le repliage du filet sur lui-même qui en résulte provoque une inclinaison limitée des poteaux 3 vers l'amont et l'un vers l'autre, ces inclinaisons étant rendues possibles par l'élasticité relative des haubans aval 36, et du câble de rive supérieure 15. Au sein de cette poche, les mailles du filet 2 se déforment, absorbant ainsi une partie de l'énergie de la pierre. Les câbles de rive inférieure 16,17 ou 17,18, voire même 16 à 18 selon le point d'impact, sont sollicités en tension avant que la limite élastique du filet 2 soit atteinte. Cette tension est supérieure à la force de friction des brins 43 au sein des dispositifs 26, ce qui provoque la libération de longueurs de câble supplémentaires correspondant à ces brins 43, avec absorption d'énergie, et permet le recul de la portion de filet 2 subissant l'impact. Lorsque la pierre dépasse les poteaux 3, ces derniers basculent vers l'aval en accompagnant la rive supérieure du filet 2. Les haubans amont 35 sont alors sollicités en tension avant que les dispositifs 26 aient libéré l'intégralité des brins 43. Cette mise en tension est supérieure à la force de friction des brins 43 au sein des dispositifs 40, ce qui provoque la libération de longueurs de haubans supplémentaires, correspondant à ces brins 43, avec absorption d'énergie accrue. Les dispositifs 26 et 40 sont situés très en aval de l'impact, ou en hauteur par rapport à celui-ci, et ne sont donc pas exposés à cet impact. L'invention fournit ainsi une barrière perfectionnée, ayant les nombreux avantages indiqués plus haut. I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. Ainsi, le câble 17 peut passer en dehors de la poulie 25 montrée à la figure 3 ; la barrière peut comporter plus de quatre poteaux 3 et plus de trois câbles de rive inférieure ; ces derniers peuvent s'étendre au devant de plus de deux poteaux. REVENDICATIONs 1- Barrière de protection, notamment contre les chutes de pierres et de blocs rocheux, du type comprenant - un filet allongé plus ou moins déformable ; - des poteaux inclinés supportant le filet, situés en aval du filet et articulés multi-directionnellement par rapport au sol ; - un câble de rive supérieure du filet, fixé aux têtes des poteaux et ancré au sol par ses extrémités - des câbles de maintien des pieds des poteaux, et - des haubans d'étayage des poteaux, barrière caractérisée en ce qu'elle comprend:: - des points d'ancrage amont (5) munis d'organes (25) de renvoi vers l'aval, tels que des poulies ; - plusieurs câbles de rive inférieure (16,17,18) successifs, qui traversent chacun plusieurs organes de renvoi (25) et sont fixés par leurs extrémités à des points d'ancrage aval (7) ou latéraux (6), ces câbles (16,17,18) comprenant, au niveau de leurs portions aval, des dispositifs (26) aptes à libérer avec friction des longueurs de câble (43) supplémentaires - des haubans amont (35) d'étayage des poteaux (3), comprenant, au niveau de leurs portions supérieures, des dispositifs (40) aptes à libérer avec friction des longueurs (43) de hauban supplémentaires, et - des haubans aval (36) d'étayage des poteaux (3), dépourvus de dispositifs aptes à libérer avec friction des longueurs de hauban supplémentaires. 2 - Barrière selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque câble de rive inférieure (16 à 18) s'étend au devant de deux poteaux (3) consécutifs. 3 - Barrière selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le nombre de points d'ancrage amont (5) est égal au nombre de poteaux (3) plus un, en ce que les intervalles entre ces points d'ancrage (5) sont égaux aux intervalles entre les poteaux (3), et en ce que ces points d'ancrage amont (5) sont décalés par rapport aux poteaux (3) d'un demi-intervalle. 4 - Barrière selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les points d'ancrage latéraux (6) et les points d'ancrage aval (7) sont situés en face des poteaux (3). 5 - Barrière selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le pied de chaque poteau (3) est maintenu par deux câbles amont (30) et un câble aval (31), fixés respectivement aux deux points d'ancrage amont (5) et au point d'ancrage aval (7) correspondants. 6 - Barrière selon l'une des revendications 3 et 4, ou 5, caractérisée en ce que chaque poteau (3) est maintenu par deux haubans amont (35) et un hauban aval (36), ces haubans (35,36) étant, à leurs extrémités inférieures, fixés respectivement aux deux points d'ancrage amont (5) et au point d'ancrage aval (6) correspondants. 7 - Barrière selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chacun des deux câbles de rive latérale (19) traverse l'organe de renvoi (25) le plus à l'extérieur de la barrière (1) et est fixé au point d'ancrage latéral (6) correspondant. 8 - Barrière selon la revendication 7, caractérisée en ce que chacun des deux câbles de rive latérale (19) comprend un dispositif (26) apte à libérer avec friction une longueur de câble (43) supplémentaire. 9 - Barrière selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque dispositif (26,40) apte à libérer avec friction des longueurs de câble ou de hauban supplémentaires comprend deux câbles (41) repliés sur eux-mêmes pour former des boucles d'accrochage (42) et deux paires de brins libres (43), ces brins (43) traversant des serre-câbles montés sur une platine rigide (44), qui sont serrés de manière à ne permettre le coulissement des brins (43) au travers d'eux qu'avec une friction importante. 10 - Barrière selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le filet (2) est constitué par du filet anti-sous-marins déclassé, de type dit "léger", c'est-à-dire dont les mailles sont formées par des anneaux métalliques entrelacés, ayant un diamètre de l'ordre de 350 mm et étant constitués en fil d'environ 1 mm de diamètre.