Brevet FR2760765A1 — publié le 19980918

La présente invention est relative à un dispositif de voirie du type comprenant deux pièces principales ayant en plan une forme générale carrée ou rectangulaire, à savoir un cadre fixe destiné à être scellé dans le sol et un élément de recouvrement, notamment un tampon ou une grille, supporté par ce cadre qui, dans les conditions d'installation, présente deux surfaces d'appui horizontales disposées à proximité de deux coins adjacents et deux surfaces d'appui en pente situées à proximité des deux autres coins du cadre, ces quatre surfaces d'appui étant adaptées pour coopérer avec des surfaces d'appui complémentaires solidaires de la face inférieure de l'élément de recouvrement. L'invention s'applique notamment aux dispositifs de fermeture de cheminées de visite ou d'inspection d'un réseau d'eau tels que les regards de chaussée ou les regards de trottoirs, ou aux dispositifs de couronnement de bouches d'égout tels que les grilles de voirie. Un dispositif de voirie de ce type est connu du document DE-1104447 où les deux surfaces d'appui en pente sont inclinées vers le bas et inclinées l'une vers l'autre. Dans cette configuration, le tampon n'est en équilibre stable sur son cadre support que lorsqu'il est soumis à son seul poids ou lorsqu'il est soumis à une charge verticale qui s'exerce à l'intérieur d'un triangle d'équilibre défini approximativement par les deux coins où se situent les appuis horizontaux et par le milieu du côté opposé. Par contre, dès qu'une charge est appliquée en dehors de ce triangle d'équilibre, notamment lors du passage d'un piéton, d'un cycliste ou autre, le tampon se soulève au niveau de l'appui en pente le plus éloigné du point d'application de la charge ; ayant perdu le contact avec le cadre à cet endroit, le tampon ne repose alors plus sur le cadre que par les deux appuis horizontaux et l'autre appui en pente. Il en résulte un déséquilibre du tampon qui occasionne un boitement, le tampon cognant alors contre le cadre lors du passage de piétons ou véhicules et générant ainsi un bruit indésirable. La présente invention a donc pour but de s'affranchir de ces inconvénients et de faire en sorte que, quel que soit le point d'application de la charge sur l'élément de recouvrement, ce dernier repose toujours sur les quatre surfaces d'appui du cadre, ceci de manière à empêcher tout phénomène de boitement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de voirie du type précité où les surfaces d'appui en pente sont inclinées vers le bas en direction des surfaces d'appui horizontales et où le cadre est pourvu, à l'opposé de ses surfaces d'appui en pente, de moyens de butée qui, lorsque l'élément de recouvrement est soumis à l'action d'une force verticale appliquée en un point quelconque, coopèrent avec des moyens de butée complémentaires solidaires de l'élément de recouvrement de manière à amener celui-ci à tourner autour desdits moyens de butée du cadre, et ce jusqu'à atteindre une position d'équilibre stable dans laquelle l'élément de recouvrement repose par ses quatre surfaces d'appui sur les surfaces d'appui correspondantes du cadre. Le dispositif de voirie suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - les surfaces d'appui en pente du cadre et les surfaces d'appui en pente coopérantes de l'élément de recouvrement ont une inclinaison commune, comprise entre 20 et 60 environ par rapport à l'horizontale - au niveau de chacune des pièces principales, les moyens de butée sont disposés à mi-distance entre les surfaces d'appui horizontales, lesdits moyens comprenant une saillie sensiblement verticale solidaire d'une des pièces qui est adaptée pour venir s'engager, au moins partiellement, dans un évidement sensiblement vertical ménagé dans un relief de butée solidaire de l'autre pièce ; - la saillie a la forme d'un prisme triangulaire droit dont l'une des arêtes est destinée à venir s'engager dans une encoche en forme de prisme triangulaire définie par l'évidement du relief de butée correspondant - la saillie présente un profil convexe destiné à coopérer avec un profil concave de l'évidement associé - la saillie a la forme d'un prisme triangulaire droit dont l'une des arêtes est destinée à coopérer avec un profil concave de l'évidement associé ltévidement définit une encoche en forme de prisme triangulaire droit adaptée pour coopérer avec un profil convexe de la saillie associée - les moyens de butée solidaires du cadre comprennent deux pans verticaux ou inclinés vers le bas en surplomb qui sont disposés symétriquement par rapport au plan médian perpendiculaire à la face latérale du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui horizontales, et qui s'étendent obliquement par rapport à cette face latérale, lesdits pans étant destinés à coopérer avec deux pans complémentaires solidaires de l'élément de recouvrement - chaque pan oblique du cadre réalise avec ladite face latérale un angle compris entre 20 et 60" - les deux surfaces d'appui horizontales du cadre sont triangulaires et présentent chacune, vers l'intérieur du cadre, un côté oblique à face verticale ou inclinée vers le bas en surplomb, délimitant ainsi deux pans obliques qui constituent les moyens de butée au niveau du cadre. L'invention a également pour objets un cadre de support et un élément de recouvrement, notamment une grille ou un tampon, pour un dispositif de voirie tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 représente schématiquement, en perspective et avant assemblage, les deux pièces principales d'un dispositif de voirie conforme à l'invention ; - la Fig. 2 est une représentation schématique analogue à la Fig. 1 d'un dispositif de voirie suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de voirie représenté schématiquement à la Fig. 1 est un regard de trottoir installé sur un trottoir (non représenté), ou une surface comparable telle qu'un plancher de parking par exemple, où il permet l'inspection d'un réseau d'eau souterrain dont il assure la fermeture. Il se compose de deux pièces principales en fonte ductile, à savoir un cadre support 1 fixe et un tampon 2 amovible qui constitue un élément de recouvrement du cadre. Pour faciliter la compréhension de l'invention, les deux pièces 1, 2 sont représentées désassemblées, dans une position où le tampon 2 est prêt à être monté sur son cadre support 1. Le cadre 1 a en plan une forme générale carrée ou rectangulaire et présente une jupe verticale 3 munie à sa base d'une semelle périphérique (non représentée) destinée à sceller le cadre dans le sol ou sur une structure support telle que du béton par exemple. Deux coins adjacents 4A, 4B du cadre 1 sont équipés chacun d'un relief d'appui 5A, 5B à portée supérieure parallèle au plan du cadre, définissant ainsi deux surfaces d'appui horizontales 6A, 6B. Celles-ci sont coplanaires et se situent à peu près à mi-hauteur de la jupe 3. Les deux autres coins 4C, 4D du cadre sont équipés chacun d'un relief d'appui 5C, 5D à portée supérieure s'étendant, depuis une région proche du sommet de la jupe 3, vers la base du cadre et ce en direction du relief d'appui horizontal 5A, 5B situé en vis-à-vis, définissant ainsi deux surfaces d'appui en pente 6C, 6D ; celles-ci sont coplanaires et réalisent avec l'horizontale un angle a compris entre 200 et 600 environ. A mi-distance entre les deux reliefs à surface d'appui horizontale 6A, 6B, la face latérale 7 du cadre adjacente à ces deux reliefs d'appui 5A, 5B présente intérieurement un relief de butée 8 solidaire de la jupe 3 dans lequel un évidement 9 sensiblement vertical est pratiqué. Cet évidement 9 a une forme en V ouvert vers l'intérieur du cadre, définissant ainsi une encoche en forme de prisme triangulaire droit. L'intérêt de ce relief de butée 8 évidé sera expliqué par la suite. Le tampon 2 comporte essentiellement un voile plan 10 de forme générale carrée ou rectangulaire et de dimensions légèrement inférieures aux dimensions intérieures de la jupe 3 du cadre 1. De la même manière que pour le cadre 1, le tampon 2 est muni, dans ses coins, de quatre reliefs d'appui llA, 11B, 11C, 11D solidaires de la face inférieure du voile 10 et destinés à coopérer avec les quatre reliefs d'appuis correspondants 5A, 5B, 5C, 5D du cadre 1. La hauteur des reliefs d'appui du tampon 2 est telle que, lorsque le tampon repose sur son cadre support 1, la face supérieure du voile 10 du tampon affleure la tranche supérieure de la jupe 3 du cadre. Deux reliefs d'appui llA, lîB adjacents du tampon 2 présentent ainsi chacun une surface d'appui horizontale 12A, 12B destinée à venir en contact avec la surface d'appui horizontale complémentaire 6A, 6B du cadre, tandis que les deux autres reliefs d'appui 11C, lîD du tampon 2 présentent chacun une surface d'appui en pente 12C, 12D destinée à prendre appui sur la surface d'appui en pente correspondante 6C, 6D au niveau du cadre 1. Les surfaces d'appui en pente 12C, 12D du tampon 2 sont là encore inclinées vers le bas en direction des appuis horizontaux respectifs 11A, 11B situés à l'opposé, et réalisent avec l'horizontale un angle correspondant à l'angle d'inclinaison a des surfaces d'appui en pente 6C, 6D du cadre. A mi-distance entre les deux reliefs d'appui 11A, llB à portée horizontale, le tampon 2 présente un moyen de butée 13 en saillie verticale vers le bas ; celui-ci est destiné à coopérer avec l'évidement 9 du relief de butée 8 du cadre 1. Dans l'exemple décrit, cette saillie 13 a ainsi la forme d'un prisme triangulaire droit dont l'une des arêtes est destinée à venir s'engager dans l'évidement prismatique 9 complémentaire au niveau du cadre 1. Cet agencement particulier, comprenant d'un côté d dispositif des surfaces d'appui en pente coopérantes inclinées vers le bas en direction du côté opposé où se situent des moyens de butée 8, 13 correspondants et complémentaires, conduit ainsi à un système d'appui statique en quatre points où le tampon 2 repose simultanément par ses quatre surfaces d'appui 12A, 12B, 12C, 12D sur les quatre surfaces d'appui associées 6A, 6B, 6C, 6D du cadre 1, et ce notamment sous l'action d'une charge s' exerçant sur le tampon en un point quelconque du quadrilatère délimité par les quatre reliefs d'appui llA, 11B, llC, lîD situés aux extrémités du tampon. Le fonctionnement de ce système est tel que, sous l'action d'une force extérieure verticale appliquée en un point quelconque, le tampon 2 est déstabilisé d'un appui sur trois points pour aller rechercher le quatrième point d'appui. En effet, la charge qui s' exerce sur le tampon 2 amène tout d'abord celui-ci en contact avec trois des quatre appuis du cadre 1, dont les deux reliefs d'appui à portée horizontale 6A, 6B et l'un des deux reliefs d'appui à portée inclinée 6C, 6D, à savoir celui situé au plus près du point d'application de la force verticale. La force verticale appliquée au tampon 2 génère ainsi initialement trois réactions opposées du cadre 1. Deux de ces réactions, issues des deux reliefs d'appui à portée horizontale 6A, 6B, sont verticales et dirigées vers le haut. La troisième réaction, perpendiculaire à la pente du relief d'appui incliné sollicité en premier, présente une composante horizontale et une composante verticale. La composante horizontale de la réaction au niveau de ce relief d'appui en pente induit la participation de la butée 8 dont la réaction est directionnellement inapte à créer un état d'équilibre sans la participation complémentaire du second relief d'appui en pente, ce qui permet d'aboutir à un système d'équilibre de trois forces en projection horizontale. A cet effet, la saillie verticale médiane 13 du tampon 2 et l'évidement 9 du relief de butée 8 du cadre avec lequel la saillie 13 coopère se comportent à la manière d'une charnière articulée, en autorisant une légère rotation du tampon 2 dans son plan et autour du relief de butée 8. Ainsi, sous l'action de la force verticale, le tampon 2 est amené à pivoter autour du relief de butée 8 contre lequel il prend appui par l'intermédiaire de la saillie 13, et ce jusqu'à venir en contact avec le second relief d'appui en pente du cadre 1, permettant de ce fait au tampon 2 de trouver et de conserver un équilibre stable. Dans cette position d'équilibre, les composantes horizontales des réactions d'appui du tampon sur les surfaces d'appui en pente 6C, 6D du cadre sont équilibrées par la réaction horizontale résultant du contact de la saillie 13 contre le relief de butée 8 du cadre 1. L'état de stabilité obtenu, où le tampon 2 repose simultanément par ses quatre surfaces d'appui 12A, 12B, 12C, 12D sur les surfaces d'appui respectives 6A, 6B, 6C, 6D du cadre 1, empêche par conséquent tout phénomène de boitement. On notera que dans le mode de réalisation décrit à la Fig. 1 l'évidement 9 du relief de butée 8 du cadre 1 et la saillie 13 associée au niveau du tampon 2 sont réalisés sous la forme de prismes triangulaires dont les profils en V complémentaires facilitent l'articulation de la saillie 13 dans l'évidement 9 lui servant de logement. En variante, on peut cependant envisager d'autres profils coopérants pour la saillie 13 et l'évidement 9, notamment une saillie à profil convexe ou en forme de V qui coopère avec un évidement concave complémentaire, ou encore une saillie à profil convexe dont l'arrondi vient se loger dans un évidement en forme de V. En variante encore, la saillie 13 et l'évidement 9 qui lui est associé peuvent être inversés au niveau des deux pièces principales 1, 2 du dispositif de voirie, la saillie étant alors solidaire du cadre tandis que le relief de butée évidé correspondant est rendu solidaire du tampon ou de la grille. D'autre part, il peut également être avantageux si on souhaite ne pas avoir une seule position de montage du tampon sur le cadre et faciliter ainsi la tâche de l'opérateur, plus particulièrement lorsque le dispositif de voirie est de forme générale carrée, de munir les extrémités de chaque face latérale du cadre et du tampon d'un relief d'appui à portée horizontale ainsi que d'un relief d'appui à portée inclinée vers le bas et vers la face latérale opposée, et de prévoir au milieu de chacune des faces latérales du dispositif un ensemble coopérant constitué d'une saillie et d'un relief de butée évidé complémentaire ; le tampon peut alors être monté sur le cadre dans l'une quelconque des quatre positions angulaires décalées l'une de l'autre de 900, tout en assurant, pour chaque position de montage, le contact simultané sur quatre appuis du cadre. La variante de la Fig. 2 diffère de celle de la Fig. 1 par l'agencement des moyens de butée employés au niveau du cadre 1 et du tampon 2. Chacun des deux reliefs d'appui 5A, 5B à portée horizontale du cadre 1 a, en plan, une forme triangulaire et présente, vers l'intérieur du cadre, une face sensiblement verticale 14A, 14B orientée obliquement par rapport à la face latérale 7 du cadre adjacente aux deux reliefs d'appui 5A, 5B. Ces deux faces verticales définissent ainsi deux pans obliques 14A, 14B qui constituent les moyens de butée au niveau du cadre 1. Les deux pans obliques 14A, 14B sont disposés symétriquement par rapport au plan vertical médian perpendiculaire à la face latérale 7 du cadre, et réalisent avec cette face 7 un angle Q compris entre 200 et 600 environ et de préférence égal à 45". De manière correspondante, le tampon 2 présente deux pans obliques et verticaux 15A, 15B qui prolongent les surfaces d'appui horizontales respectives 12A, 12B vers le bas et qui sont adaptés pour coopérer avec les pans correspondants 14A, 14B du cadre 1 dont ils constituent des moyens de butée complémentaires. Ainsi, lorsque le tampon 2 est mis en place sur son cadre support 1 et qu'une force verticale est appliquée en un emplacement quelconque du tampon, ce dernier est déstabilisé d'un appui sur trois points pour aller rechercher le quatrième point d'appui. En effet, la force verticale qui s' exerce sur le tampon 2 amène tout d'abord celui-ci au contact des deux reliefs d'appui à portée horizontale 6A, 6B du cadre et du relief d'appui à portée inclinée situé au plus près du point d'application de la force. Il en résulte, au niveau de cette surface d'appui en pente du cadre 1, une réaction d'appui dont la composante horizontale est dirigée, parallèlement à un côté du cadre, vers le relief d'appui horizontal situé en vis-à-vis. Cette réaction horizontale ne peut cependant pas être équilibrée par les réactions horizontales qui s' exercent perpendiculairement à chacun des pans obliques 14A, 14B du cadre et qui sont générées par contact de ces pans avec les pans obliques 15A, 15B associés au niveau du tampon 2. Pour équilibrer ces réactions horizontales, il est nécessaire que le tampon 2 vienne en contact avec le quatrième appui, à savoir le second relief d'appui en pente du cadre, ceci de manière à développer à ce niveau une réaction d'appui dont la composante horizontale permet d'équilibrer le système. La participation du quatrième appui est alors obtenue, sous l'action de la force verticale, par une légère rotation du tampon 2 dans le plan horizontal, par pivotement autour des moyens de butée que constituent les pans obliques 14A, 14B du cadre, et ce jusqu'à amener le tampon 2 au contact de la surface d'appui en pente du cadre non sollicitée initialement. On aboutit ainsi à un état stable où le tampon 2 repose simultanément par ses quatre surfaces d'appui 12A, 12B, 12C, 12D sur les surfaces d'appui complémentaires 6A, 6B, 6C, 6D du cadre 1, ce qui empêche tout phénomène de boitement. I1 est à noter que cette rotation du tampon 2 dans son plan, qui permet à ce dernier de trouver et de conserver une stabilité d'appui en quatre points sur le cadre, est rendue possible grâce à l'obliquité des pans 14A, 14B du cadre et des pans 15A, 15B complémentaires du tampon. On notera par ailleurs que ces pans obliques 14A, 14B du cadre 1 ne sont pas nécessairement verticaux mais peuvent très bien, en variante, être inclinés vers le bas en surplomb. Enfin, les pans obliques 14A, 14B du cadre et les pans obliques complémentaires 15A, 15B du tampon peuvent être dissociés des appuis horizontaux et se situer, sur la face latérale commune à ces appuis horizontaux, à des emplacements disposés symétriquement par rapport au plan médian perpendiculaire à cette face latérale. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de voirie du type comprenant deux pièces principales (1, 2) ayant en plan une forme générale carrée ou rectangulaire, à savoir un cadre (1) fixe destiné à être scellé dans le sol et un élément de recouvrement (2) supporté par ce cadre (1) qui, dans les conditions d'installation, présente deux surfaces d'appui horizontales (6A, 6B) disposées à proximité de deux coins (4A, 4B) adjacents et deux surfaces d'appui en pente (6C, 6D) situées à proximité des deux autres coins (4C, 4D) du cadre, ces quatre surfaces d'appui (6A, 6B, 6C, 6D) étant adaptées pour coopérer avec des surfaces d'appui complémentaires (12A, 12B, 12C, 12D) solidaires de la face inférieure de l'élément de recouvrement (2), caractérisé en ce que les surfaces d'appui en pente (6C, 6D, 12C, 12D) sont inclinées vers le bas en direction des surfaces d'appui horizontales (6A, 6B, 12A, 12B) et en ce que le cadre (1) est pourvu, à l'opposé de ses surfaces d'appui en pente (6C, 6D), de moyens de butée (8, 9 ; 14A, 14B) qui, lorsque l'élément de recouvrement (2) est soumis à l'action d'une force verticale appliquée en un point quelconque, coopèrent avec des moyens de butée complémentaires (13 15A, 15B) solidaires de l'élément de recouvrement (2) de manière à amener celui-ci à tourner autour desdits moyens de butée (8, 9 ; 14A, 14B) du cadre (1), et ce jusqu'à atteindre une position d'équilibre stable dans laquelle l'élément de recouvrement (2) repose par ses quatre surfaces d'appui (12A, 12B, 12C, 12D) sur les surfaces d'appui correspondantes (6A, 6B, 6C, 6D) du cadre (1). 2.- Dispositif de voirie suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces d'appui en pente (6C, 6D) du cadre (1) et les surfaces d'appui en pente coopérantes (12C, 12D) de l'élément de recouvrement (2) ont une inclinaison commune, comprise entre 20 et 600 environ par rapport à l'horizontale. 3.- Dispositif de voirie suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, au niveau de chacune des pièces principales (1 ; 2) les moyens de butée (8, 9 ; 13) sont disposés à mi-distance entre les surfaces d'appui horizontales (6A, 6B ; 12A, 12B), lesdits moyens comprenant une saillie (13) sensiblement verticale solidaire d'une des pièces qui est adaptée pour venir s'engager, au moins partiellement, dans un évidement (9) sensiblement vertical ménagé dans un relief de butée (8) solidaire de l'autre pièce. 4.- Dispositif de voirie suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la saillie (13) a la forme d'un prisme triangulaire droit dont l'une des arêtes est destinée à venir s'engager dans une encoche (9) en forme de prisme triangulaire définie par l'évidement du relief de butée (8) correspondant. 5.- Dispositif de voirie suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la saillie présente un profil convexe destiné à coopérer avec un profil concave de l'évidement associé. 6.- Dispositif de voirie suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la saillie a la forme d'un prisme triangulaire droit dont l'une des arêtes est destinée à coopérer avec un profil concave de l'évidement associe. 7.- Dispositif de voirie suivant la revendication 3, caractérisé en ce que 1 l'évidement définit une encoche en forme de prisme triangulaire droit adaptée pour coopérer avec un profil convexe de la saillie associée. 8.- Dispositif de voirie suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyens de butée solidaires du cadre (1) comprennent deux pans (14A, 14B) verticaux ou inclinés vers le bas en surplomb qui sont disposés symétriquement par rapport au plan médian perpendiculaire à la face latérale (7) du cadre (1) adjacente aux deux surfaces d'appui horizontales (6A, 6B), et qui s'étendent obliquement par rapport à cette face latérale (7), lesdits pans (14A, 14B) étant destinés à coopérer avec deux pans complémentaires (15A, 15B) solidaires de l'élément de recouvrement (2). 9.- Dispositif de voirie suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque pan oblique (14A, 14B) du cadre (1) réalise avec ladite face latérale (7) un angle compris entre 20 et 600. 10.- Dispositif de voirie suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux surfaces d'appui horizontales (6A, 6B) du cadre (1) sont triangulaires et présentent chacune, vers l'intérieur du cadre, un côté oblique à face verticale ou inclinée vers le bas en surplomb, délimitant ainsi deux pans obliques (14A, 14B) qui constituent les moyens de butée au niveau du cadre (1). 11.- Cadre de support (1) pour un dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10. 12.- Elément de recouvrement (2), notamment une grille ou un tampon, pour un dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10.