Brevet FR2754281A1 — publié le 19980410

La présente invention a pour objet un bloc séparateur mobile pour voies de chaussées routières ou autoroutières. De nombreux chantiers, en particulier d'élargissement de chaussées, sont exécutés sous circulation ; en conséquence, il est nécessaire de prévoir des séparateurs mobiles qui sont déplacés au fur et à mesure de l'avancement des travaux. Dans le cas de chantiers de petites dimensions, on opte, le plus souvent, pour un balisage provisoire léger dont la forme la plus simple correspond aux cônes en plastique dont la présence est devenue habituelle ; des séparateurs largement similaires, mais un peu plus élaborés, sont constitués par des blocs creux le plus souvent jaunes ou rouges et blancs que l'on remplit d'eau ou de sable de manière à améliorer leur résistance aux chocs. Il va de soi que la mise en oeuvre de tels séparateurs est limitée aux travaux de faible importance et ne peut pas être envisagée à grande échelle, par exemple pour des chantiers d'élargissement de voies autoroutières. Pour remédier à cet inconvénient, les professionnels ont tenté de mettre au point des blocs séparateurs mobiles ayant une résistance aux chocs nettement supérieure. Parmi ces éléments, on peut mentionner des blocs entièrement métalliques, ou encore des blocs mixtes béton/métal bien connus des spécialistes sous la dénomination éPIAS et dont l'usage tend actuellement à se généraliser : il s'agit là de blocs indépendants préfabriqués, réalisés en un béton renfermant des armatures, surmontés par une glissière métallique continue. De tels blocs ont bien une résistance aux chocs notable mais sont particulièrement incommodes à manipuler compte tenu de la présence de la glissière métallique et ont, en outre, l'inconvénient de ne pas pouvoir absorber les défauts de la chaussée, notamment dans les parties courbes. La présente invention a pour objet de proposer des blocs séparateurs mobiles susceptibles de remédier aux inconvénients susmentionnés des blocs de l'art antérieur, et en outre de nature à satisfaire aux normes de plus en plus sévères qui ne manqueront pas, dans l'avenir, d'être imposées par les Auto rités qui sont de plus en plus sensibles à la sécurité des automobilistes et des personnes travaillant sur les chantiers. A cet effet, l'invention concerne un bloc séparateur du type susmentionné constitué par un élément longitudinal comportant un squelette métallique rigidifiant un corps en béton et ayant un profil trapézoïdal correspondant de préférence aux profils des barrières séparatrices en béton coulées en place à l'aide de machines à coffrage glissant dont la présence est habituelle sur les terre-pleins centraux des autoroutes. A titre d'exemple, ce profil, qui peut être ou non symétrique, peut correspondre à celui bien connu des spécialistes sous l'appellation DBA . Un tel bloc a, en règle générale, une longueur de l'ordre de 4 m pour une hauteur d'environ 80 cm et une largeur à sa base de l'ordre de 60 cm. Conformément à l'invention, ce bloc est caractérisé en ce que le squelette métallique est constitué par deux platines d'assemblage reliées par des fers d'armature et délimitant latéralement le bloc à ses extrémités, essentiellement sur la totalité de sa section, ainsi que par deux platines d'articulation de préférence essentiellement planes faisant saillie vers l'extérieur, respectivement fixées aux platines d'assemblage à la partie supérieure de celles-ci et équipées, chacune, d'orifices de liaison permettant l'assemblage de deux blocs voisins par boulonnage, ce avec un jeu déterminé dans le sens de la hauteur, dans le sens de la longueur et en direction angulaire. Ce jeu, qui est en règle générale d'environ 3 cm dans le sens de la hauteur et de 1 cm dans le sens de la longueur, correspond à une caractéristique essentielle de l'invention vu qu'il permet au bloc d'absorber les défauts de la chaussée, en particulier ses irrégularités en hauteur ou de s'adapter aux courbes de celle-ci ; il peut, à titre d'exemple, être obtenu en équipant chaque bloc d'un orifice de liaison oblong en forme de boutonnière à l'une de ses extrémités et d'un orifice de liaison circulaire, mais de diamètre légèrement supérieur à celui du boulon de liaison associé, à son extrémité opposée. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque platine d'assemblage est munie d'un épaulement essentiellement situé à mi-hauteur. Cet épaulement permet de subdiviser la platine d'assemblage en une partie inférieure destinée à reposer sur le sol et en une partie supérieure en retrait définissant un logement d'articulation renfermant la partie en saillie de la platine d'articulation associée ; celle-ci est, en règle générale, constituée par une plaquette essentiellement rectangulaire s'étendant verticalement à la partie médiane de la platine d'assemblage. La présence de l'épaulement permet de disposer les blocs en une rangée de sorte que deux blocs voisins soient pratiquement contigus au niveau de leur partie inférieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque platine d'articulation se prolonge vers l'intérieur du bloc au travers de la platine d'assemblage associée par une plaquette de fixation de forme essentiellement rectangulaire de part et d'autre de laquelle sont respectivement soudées les extrémités de deux fers d'armature horizontaux principaux ; ces fers, qui ont un diamètre relativement important, sont disposés parallèlement l'un au-dessous de l'autre dans un plan essentiellement vertical, situé à la partie médiane du bloc et cor- respondant au plan des platines d'articulation. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux fers d'armature horizontaux principaux sont reliés entre eux par une série de fers transversaux, de préférence de plus petit diamètre, disposés en zigzag ; ces fers transversaux sont soudés aux fers d'armature horizontaux principaux à leurs extrémités, et améliorent ainsi la rigidification du bloc en béton, en permettant de répartir, de manière optimale, les contraintes dans tout le volume de celui-ci, et de limiter la projection d'éclats de béton en particulier sur les véhicules circulant en sens inverse. Selon une autre caractéristique de l'invention, le squelette métallique comporte également deux fers d'armature horizontaux auxiliaires, ayant en règle générale un diamètre un peu inférieur à celui des fers d'armature horizontaux principaux ; ces fers sont disposés parallèlement côte à côte, dans un plan essentiellement horizontal, au-dessous des fers d'armature horizontaux principaux. Conformément à l'invention, les fers d'armature horizontaux auxiliaires sont soudés, d'une part, à la partie inférieure des platines d'assemblage à leurs extrémités respectives et, d'autre part, à la partie supérieure d'une gouttière de passage d'eau de section essentiellement en forme de U inversé à leur partie médiane. La présence de cette gouttière, qui s'étend transversalement sur la totalité de la largeur du bloc séparateur à l'extrémité inférieure de celui-ci, est indispensable pour permettre un écoulement satisfaisant des eaux de précipitation et de ruissellement. Selon une autre caractéristique de l'invention contribuant elle aussi à l'amélioration de la rigidité des blocs en béton, le fer d'armature horizontal principal inférieur est relié à la gouttière de passage d'eau par deux fers obliques disposés selon une configuration en V. Ces fers obliques sont soudés à la gouttière de passage d'eau entre les deux fers d'armature horizontaux auxiliaires. L'invention se rapporte également à un cordon constitué par une rangée de blocs séparateurs présentant les caractéristiques susmentionnées, qui sont reliés les uns aux autres au moyen de boulons de liaison de grand diamètre avec un jeu minimum en direction longitudinale. La caractéristique essentielle d'un tel cordon séparateur est liée à la présence en son sein d'une chaîne métallique continue sans jeux longitudinaux, formée par les platines, les fers d'armature et les boulons ; lors d'un choc, cette chaîne métallique est mise immédiatement en tension et les barres d'armature horizontales font ainsi en quelque sorte office de câbles de retenue. La flèche de déformation et la force de tension sont réduites grâce à la masse de béton d'enrobage qui absorbe une partie de l'énergie cinétique lors de son déplacement et grâce au jeu de 1 cm maximum entre les différents blocs. Selon l'invention, un tel cordon séparateur est caractérisé en ce qu'il comporte une série de capuchons permettant d'obturer les logements d'articulation situés entre les différents blocs. Ces capuchons permettent donc d'assurer la continuité du cordon en comblant ses vides , ce qui améliore notablement son esthétique ; leur principale fonction consiste néanmoins à faire office de pare-chocs et à supprimer toutes les parties angulaires pouvant s'avérer dangereuses en particulier lorsqu'elles sont heurtées par des motards. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les capuchons d'obturation sont constitués par des éléments bombés essentiellement souples fabriqués par moulage en particulier par moulage par compression et constitués par des granulats d'élastomère noyés dans une résine de liaison. De tels capuchons peuvent ainsi jouer le rôle d' amortisseurs , c'est-à-dire absorber l'énergie des chocs par la mise en compression de l'élastomère lors de la déformation du cordon, cette énergie étant restituée en partie après le choc par la mémoire du matériau. De tels éléments composites, qui peuvent simplement être mis en place manuellement à force dans les logements d'articulation, présentent l'avantage de pouvoir s'adapter à tous les jeux ; ils peuvent avantageusement être réalisés à partir de granulats de caoutchouc recyclé de petite taille et de densité pouvant varier d'environ 0,6 à 1 selon les caractéristiques finales que l'on cherche à obtenir (dureté, résistance, compacité, ...). Pour ces raisons essentiellement d'ordre esthétique, on met, en règle générale, en oeuvre des capuchons ayant un profil largement similaire à celui des blocs, s'étendant sur la totalité de la hauteur de ceux-ci, mais les chevauchant latéralement de part et d'autre par un rebord d'environ 5 mm d'épaisseur et 10 cm de longueur. De tels capuchons peuvent, en outre, avantageusement renfermer des billes de verre phosphorescentes améliorant la visibilité de nuit ou encore des inclusions, notamment de couleur blanche ou rouge. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication par moulage en continu d'une série de blocs séparateurs mobiles du type susmentionné, ce à l'aide d'une machine à coffrage glissant largement similaire aux machines classiques utilisées pour le coulage en place des barrières séparatrices en béton équipant les terre-pleins centraux des autoroutes, mais équipée d'un moule ouvert à sa partie avant ainsi que de vibreurs à sa partie interne. Une telle machine coopère classiquement avec un camion malaxeur (toupie à béton). Selon l'invention, ce procédé est caractérisé par la succession des étapes suivantes e on assemble par boulonnage les squelettes métalliques des différents blocs de la série préalablement alignés en une rangée sans prévoir de jeu entre ceux-ci, de sorte que les parties inférieures des platines d'assemblage des blocs voi sins soient contiguës à leur partie inférieure, on met en place des capots notamment métalliques pour obturer les évidements correspondant aux logements d'articulation et protéger les platines d'assemblage pendant le moulage, e on positionne le long de la rangée de blocs un fil de guidage en plan et verticalement coopérant avec des capteurs équipant la machine à coffrage glissant pour garantir une position constante des platines d'assemblage par rapport à celle-ci, on effectue l'opération de moulage en continu de façon connue en elle-même en soumettant le béton à une vibration de ma nière à garantir son homogénéisation, les squelettes métalli ques des différents blocs étant successivement avalés au cours du déplacement de la machine, après le passage de la machine, on dégage le béton au droit des logements d'articulation et au droit des gouttières de passage d'eau, on enlève les capots d'obturation, on laisse durcir le béton, et on désolidarise les différents blocs en enlevant les boulons de liaison. Les blocs ainsi obtenus peuvent soit être utilisés in situ, soit être transportés sur leur lieu d'utilisation. La caractéristique essentielle de ce procédé est liée au fait qu'il permet d'obtenir, en continu, une série de blocs en béton finis, préassemblés par boulonnage grâce à l'absorption d'une chaîne métallique, comportant des cloisons, ayant un profil de forme largement équivalente à celui des blocs en béton à obtenir. Il est à noter qu'avant de mettre en oeuvre le procédé, il est nécessaire de dérouler un tapis, notamment en matériau synthétique sur le sol support, afin d'éviter tout ancrage des blocs sur celui-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, avant d'effectuer l'opération de moulage en continu, on relie notamment par des points de soudure, d'une part, les parties inférieures contiguës des platines d'assemblage des blocs voisins et, d'autre part, les capots d'obturation et les parties supérieures des platines d'assemblage associés. L'expérience a montré que la présence de ces points de soudure est indispensable pour garantir la stabilité du squelette en cours de moulage. Il va de soi que la possibilité d'une fabrication en continu constitue l'un des avantages essentiels des blocs conforme à l'invention. Les caractéristiques de ces blocs seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un bloc séparateur mobile conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective du squelette du bloc conforme à l'invention, - la figure 3 est un schéma représentant, en vue de face, les extrémités de deux blocs mis bout à bout, - la figure 4 représente, schématiquement, deux blocs équipés d'un capuchon d'obturation. Il est à noter que, sur les figures et en particulier sur la figure 1, la longueur des blocs a été diminuée dans un but de clarté. Selon la figure 1, les blocs séparateurs sont constitués par des éléments longitudinaux 1 en béton dont la lon gueur L est de l'ordre de 4 m et dont le profil (représenté en coupe sur la figure 4) correspond au profil trapézoïdal normalisé connu des spécialistes sous la dénomination DBA des barrières séparatrices classiquement mises en place sur les terre-pleins centraux des autoroutes. De tels profils présentent une longueur t de l'ordre de 60 cm, une hauteur h de l'ordre de 80 cm et sont équipés, latéralement, de deux talons ayant une épaisseur e d'environ 8 cm et dont le rôle est d'amortir les pneumatiques des véhicules venant à les heurter. Selon la figure 1, le bloc séparateur 1 est constitué par un corps en béton rigidifié par un squelette métallique 2 représenté plus en détail sur la figure 2. Ce squelette 2 comporte principalement deux platines d'assemblage 3, 3' qui délimitent latéralement le bloc 1 à ses extrémités, essentiellement sur la totalité de sa section, et sont reliées par des fers d'armature 40 dont la configuration sera décrite plus précisément dans la suite de cet exposé. Chaque platine d'assemblage 3, 3' est équipée, à sa partie médiane, d'un épaulement 5, 5' subdivisant celle-ci en une partie inférieure 30, 30' par laquelle elle est destinée à reposer sur le sol et en une partie supérieure 31, 31' située en retrait par rapport à celle-ci d'environ 6 à 8 cm. Selon les figures 3 et 4, lorsqu'ils sont utilisés sur un chantier, les blocs 1 sont assemblés par rangées en des cordons de sorte que les parties inférieures 30, 30', 301 des platines d'assemblage 3', 31 de deux blocs 11 voisins ne soient séparées que par un jeu maximum de 1 cm (flèche A - figure 3) dans ces cordons, les parties supérieures 31', 311 des blocs 1, 11 délimitent entre elles un logement 6 renfermant des organes 8 permettant de les relier. Selon la figure 2, le squelette métallique 2 est également muni de deux platines d'articulation 7, 7 essentiellement planes s'étendant verticalement et respectivement au travers des platines d'assemblage 3, 3' au niveau de la partie supérieure 31, 31' de celles-ci. Chacune de ces platines 7, 7' fait saillie vers l'extérieur par une plaquette 70, 70 portant les organes 8 des différents blocs 1, li et se prolonge vers l'intérieur du bloc par une plaquette de fixation 71, 71' de forme essentiellement rectangulaire et servant à la fixation de fers d'armature. Selon la figure 3, les plaquettes en saillie 70', 701 des blocs 1, 11 sont équipées d'orifices de liaison 8', 8 correspondant aux organes de liaison 8 et positionnés de manière à venir en coïncidence lorsque les parties inférieures 30', 301 des platines d'assemblage 3', 31, situées en regard, sont contiguës ; les blocs 1, li peuvent ainsi être reliés grâce à la mise en place d'un boulon de liaison de gros diamètre non représenté sur les figures. Selon la figure 2, l'une des platines d'articulation 7 d'un bloc 1 est équipée d'un orifice de liaison 8 de forme oblongue, tandis que l'autre platine d'articulation 7' est équipée d'un orifice de liaison 8' de forme circulaire mais ayant un diamètre un peu supérieur à celui du boulon de liaison associé. Cette configuration permet d'obtenir, lors du boulonnage, un jeu déterminé dans le sens de la hauteur, dans le sens de la longueur et en direction angulaire entre les blocs 1, li voisins. Selon la figure 2, les fers d'armature 40 sont essentiellement constitués, d'une part, par deux fers d'armature horizontaux principaux 41, 41 disposés parallèlement l'un audessous de l'autre, dans un plan essentiellement vertical, situé à la partie médiane du bloc 1 et, d'autre part, par deux fers d'armature horizontaux auxiliaires 42, 42' disposés parallèlement côte à côte dans un plan essentiellement horizontal situé à la partie inférieure du bloc 1 au-dessous des fers d'armature horizontaux principaux 41, 41'. Les fers d'armature horizontaux principaux 41, 41' sont respectivement soudés par leurs extrémités de part et d'autre des plaquettes de fixation 71, 71' des platines d'articulation 7, 7' et sont reliés entre eux à leur partie médiane par une série de fers transversaux 43 disposés en zigzag ; ces fers 43 sont soudés aux fers 41, 41' par leurs extrémités de manière à permettre une répartition optimale des efforts à la partie interne du bloc 1 et à limiter la désolidarisation des parties de béton lors des chocs. Les fers d'armature horizontaux auxiliaires 42, 42' sont quant à eux soudés, d'une part, à la partie inférieure des platines d'assemblage 3, 3' à leurs extrémités respectives et, d'autre part, à la partie supérieure d'une gouttière de passage d'eau 9 à leur partie médiane. Comme représenté sur la figure 2, cette gouttière 9 s'étend transversalement sur la totalité de la largeur e du bloc 1 à l'extrémité inférieure de celuici ; celle-ci présente une section en forme de U inversé et a pour fonction de permettre l'écoulement des eaux de précipitation et de ruissellement. Selon la figure 2, le fer d'armature horizontal principal inférieur 41' est, en outre, relié à la partie médiane de la gouttière de passage d'eau 9 par deux fers 44, 44' disposés obliquement selon une configuration en forme de V ces fers 44, 44' contribuent également à la distribution uniforme des efforts à la partie interne du bloc 1. Par ailleurs et selon la figure 4, sur un chantier, les logements 6 séparant les extrémités des blocs 1, 11 assemblés en un cordon (représentés en pointillés) sont obturés par des capuchons 10. Ces capuchons sont constitués par des éléments composites bombés réalisés par moulage par compression à partir de granulats de caoutchouc de récupération noyés dans une résine de liaison et sont dimensionnés de manière à s'étendre sur la totalité de la hauteur des blocs 1 et à chevaucher leurs extrémités latérales sur quelques centimètres. Les capuchons 10, qui présentent un minimum de souplesse, sont introduits à force dans les logements 6. Comme indiqué précédemment, l'un des avantages essentiels des blocs susmentionnés est de pouvoir être moulés en continu en utilisant les machines à coffrage glissant classiques après liaison des différents squelettes métalliques 2. REVENDICATIONS 10) Bloc séparateur mobile pour voies de chaussées routières ou autoroutières, constitué par un élément longitudinal comportant un squelette métallique rigidifiant un corps en béton et ayant un profil trapézoïdal correspondant de préférence aux profils des barrières séparatrices en béton coulées en place à l'aide de machines à coffrage glissant, caractérisé en ce que le squelette métallique 2 est constitué par deux platines d'assemblage (3, 3') reliées par des fers d'armature (40) et délimitant latéralement le bloc (1) à ses extrémités, essentiellement sur la totalité de sa section, ainsi que par deux platines d'articulation (7, 7'), de préférence essentiellement planes, faisant saillie vers l'extérieur, respectivement fixées aux platines d'assemblage (3, 3') à la partie supérieure de celles-ci et équipées, chacune, d'orifices de liaison (8, 8') permettant l'assemblage de deux blocs (1, 11) voisins par boulonnage, ce avec un jeu déterminé dans le sens de la hauteur, dans le sens de la longueur et en direction angulaire. 20) Bloc séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque platine d'assemblage (3, 3') est munie d'un épaulement (5) permettant de la subdiviser en une partie inférieure (30, 30') destinée à reposer sur le sol et en une partie supérieure (31, 31') en retrait définissant un logement d'articulation (6) renfermant la partie en saillie (70) de la platine d'articulation (7) associée. 30) Bloc séparateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque platine d'articulation (7, 7') se prolonge vers l'intérieur du bloc (1) au travers de la platine d'assemblage (3, 3') associée par une plaquette de fixation (71, 71') de forme essentiellement rectangulaire de part et d'autre de laquelle sont respectivement soudées les extrémités de deux fers d'armature horizontaux principaux (41, 41'), disposés pa rallèlement l'un au-dessous de l'autre dans un plan essentiellement vertical, situé à la partie médiane du bloc. 40) Bloc séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux fers d'armature horizontaux principaux (41, 41') -sont reliés entre eux par une série de fers transversaux (43) disposés en zigzag, ces fers transversaux (43) étant soudés aux fers d'armature horizontaux principaux (41, 41') à leurs extrémités. 50) Bloc séparateur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le squelette métallique (2) comporte deux fers d'armature horizontaux auxiliaires (42, 42') disposés parallèlement côte à côte, dans un plan essentiellement horizontal, au-dessous des fers d'armature horizontaux principaux (41, 41'), ces fers d'armature (42, 42') étant soudés, d'une part, aux platines d'assemblage (3, 3') à leurs extrémités respectives et, d'autre part, à la partie supérieure d'une gouttière de passage d'eau (9) de section essentiellement en forme de U inversé à leur partie médiane, cette gouttière (9) s'étendant transversalement sur la totalité de la largeur du bloc (1), à l'extrémité inférieure de celui-ci. 6 ) Bloc séparateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fer d'armature horizontal principal inférieur (41') est relié à la gouttière de passage d'eau (9) par deux fers obliques (44, 44') disposés selon une configuration en V. 70) Cordon séparateur constitué par une rangée de blocs séparateurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, reliés les uns aux autres par boulonnage en réglant un jeu minimum entre deux blocs voisins en direction longitudinale, caractérisé en ce qu' il comporte une série de capuchons (10) permettant d'obturer les logements d'articulation (6) situés entre les différents blocs (1, 11). 80) Cordon séparateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les capuchons d'obturation (10) sont constitués par des éléments bombés essentiellement souples fabriqués par moulage, en particulier par moulage par compression, ces éléments étant formés par des granulats d'élastomère, notamment de caoutchouc recyclé, noyés dans une résine de liaison et étant introduits à force dans les logements d'articulation (6). 90) Procédé de fabrication par moulage en continu d'une série de blocs séparateurs mobiles selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, à l'aide d'une machine à coffrage glissant, équipée d'un moule ouvert à sa partie avant ainsi que de vibreurs à sa partie interne, caractérisé par la succession des étapes suivantes on assemble par boulonnage les squelettes métalliques des différents blocs de la série préalablement alignés en une rangée sans prévoir de jeu entre ceux-ci de sorte que les parties inférieures des platines d'assemblage des blocs voi sins soient contiguës à leur partie inférieure, on met en place des capots notamment métalliques pour obturer les évidements correspondant aux logements d'articulation, on positionne, le long de la rangée de blocs, un fil de gui dage en plan et verticalement coopérant avec des capteurs équipant la machine à coffrage glissant, on effectue l'opération de moulage en continu de façon connue en elle-même, les squelettes métalliques des différents blocs étant successivement avalés au cours du déplacement de la machine, après le passage de la machine, on dégage le béton au droit des logements d'articulation et au droit des gouttières de passage d'eau, on enlève les capots d'obturation, on laisse durcir le béton, et on désolidarise les différents blocs en enlevant les boulons de liaison. 100) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que avant d'effectuer l'opération de moulage en continu, on relie notamment par des points de soudure, d'une part, les parties inférieures contiguës des platines d'assemblage des blocs voisins et, d'autre part, les capots d'obturation et les parties supérieures des platines d'assemblage associés.