Brevet FR2770861A1 — publié le 19990514

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 fermeture de fosses techniques permettant l'accès à un réseau souterrain de câbles de télécommunication, télévision ou autre. Elle s'applique également 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 proximité de chaque surface d'appui en pente, d'une saillie intérieure présentant, en regard de la surface d'appui en pente correspondante, une surface latérale de contre-appui qui en plan est orientée obliquement par rapport à la face latérale du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui en pente, les deux surfaces de contre-appui s'étendant vers l'intérieur du cadre suivant des directions qui convergent et étant destinées à coopérer avec des surfaces de contreappui complémentaires solidaires de l'élément de recouvrement. 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 15" et 450 environ par rapport à la verticale - les surfaces de contre-appui du cadre sont disposées de manière symétrique par rapport au plan médian perpendiculaire à la face latérale du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui en pente - les surfaces de contre-appui du cadre et les surfaces de contre-appui de l'élément de recouvrement sont sensiblement verticales - les surfaces de contre-appui du cadre sont inclinées vers le bas en surplomb, l'angle d'inclinaison par rapport à la verticale étant inférieur ou égal à celui des surfaces d'appui en pente - chacune des deux surfaces de contre-appui de l'élément de recouvrement forme la face latérale intérieure d'un relief d'appui solidaire de la face inférieure de l'élément de recouvrement, la face latérale extérieure dudit relief d'appui constituant une surface d'appui en pente destinée à coopérer avec la surface d'appui en pente conjuguée du cadre - les surfaces de contre-appui du cadre s 'étendent intérieurement en direction de la face latérale du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui en pente et forment avec celle-ci, en section horizontale, un angle compris entre 10 et 300 environ. 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. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront 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 vue en coupe, selon la ligne II-II de la Fig. 1, du dispositif de voirie après assemblage des deux pièces principales. Le dispositif de voirie représenté schématiquement sur les Fig. 1 et 2 est par exemple une trappe de fosse qui, installée sur la chaussée (non représentée) ou sur une surface comparable, recouvre une chambre technique d'accès à un réseau souterrain de câbles ou analogue, la trappe assurant la fermeture de cette chambre. Ce dispositif se compose de deux pièces principales, notamment 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 sur la Fig. 1, dans une position où le tampon 2 est prêt à être monté sur son cadre support 1. La 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 permettre le scellement du 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 le sommet de la jupe 3, vers la base du cadre et ce en direction du relief d'appui horizontal 5B, 5A situé en vis-à-vis, définissant ainsi deux surfaces d'appui en pente 6C, 6D ; celles-ci sont coplanaires et réalisent avec la verticale un angle a compris entre 15 et 45" environ, et de préférence compris entre 20 et 350. A proximité de chaque relief d'appui 5C, 5D, le cadre 1 est muni intérieurement d'une saillie 7C, 7D qui s'étend, en hauteur, depuis la base du cadre jusqu'aux trois-quarts environ de la jupe 3 du cadre et qui, en plan, s'étend horizontalement dans une direction sensiblement parallèle à la face latérale 8 du cadre adjacente aux deux reliefs à surface d'appui 6C, 6D en pente, chacune des deux saillies 7C, 7D étant solidaire d'un côté du cadre perpendiculaire à ladite face latérale 8. Chacune des deux saillies 7C, 7D présente en outre, en regard de la surface d'appui en pente 6C, 6D correspondante, une surface latérale de contre-appui 9C, 9D qui, dans l'exemple décrit, est plane est sensiblement verticale (à la dépouille près) ; cette surface de contreappui pourrait également être en contre-dépouille, l'angle d' inclinaison par rapport à la verticale étant alors inférieur ou égal à l'angle a d'inclinaison des surfaces d'appui en pente 6C, 6D. Les deux surfaces de contre-appui 9C, 9D sont disposées symétriquement par rapport au plan vertical médian perpendiculaire à la face latérale 8 du cadre, qui forme plus généralement un plan de symétrie du cadre, et chacune d'entre elles est orientée obliquement par rapport au côté du cadre dont la saillie correspondante 7C, 7D est solidaire ; chaque surface de contre-appui 9C, 9D est donc également orientée obliquement par rapport à la face latérale 8 du cadre et réalise par rapport à la surface d'appui en pente 6C, 6D située en regard, dans un plan horizontal, un angle ss qui est compris entre 10 et 300 environ, et de préférence compris entre 15 et 250. Les deux surfaces de contre-appui 9C, 9D sont donc dirigées vers la face latérale 8 du cadre et définissant chacune avec la surface d'appui en pente 6C, 6D en regard, en section horizontale, un profil en V ouvert vers l'extérieur du cadre. L'intérêt de ces deux surfaces de contre-appui 9C, 9D sera expliqué par la suite. Le tampon 2 comporte essentiellement un voile plan 10 de forme générale carrée ou rectangulaire correspondant à celle du cadre 1, et de dimensions légèrement inférieures aux dimensions intérieures de la jupe 3 du cadre. De la même manière que pour le cadre 1, le tampon 2 est muni, dans ses coins, de quatre reliefs d'appui llA, llB, llC, llD solidaires de la face inférieure du voile 10 et destinés à coopérer avec les quatre reliefs d'appui 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, 11B 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 llC, 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 constituent la face latérale extérieure des reliefs d'appui respectifs 11C, llD ; elles sont inclinées vers le bas en direction des appuis horizontaux 11B, lIA situés à l'opposé, et réalisent par rapport à la verticale un angle correspondant à l'angle d'inclinaison a des surfaces d'appui 6C, 6D du cadre. La face latérale intérieure de chaque relief d'appui llC, llD du tampon 2, c'est-à-dire la face dirigée vers la surface d'appui horizontale 12B, 12A située en visà-vis, forme une surface de contre-appui 13C, 13D destinée à coopérer avec la surface de contre-appui conjuguée 9C, 9D du cadre 1. Les deux surfaces de contre-appui 13C, 13D du tampon sont donc, dans l'exemple décrit, des surfaces planes et sensiblement verticales ; elles sont orientées obliquement vers la face latérale du tampon adjacente aux deux reliefs d'appui llC, îîD et réalisent là encore avec cette face latérale, en section horizontale, un angle correspondant à l'angle Q d'obliquité des surfaces de contre-appui 9C, 9D du cadre. Cet agencement particulier, comprenant d'un côté du dispositif des surfaces d'appui en pente coopérantes inclinées vers le bas en direction du côté opposé où se trouvent des surfaces d'appui horizontales, les surfaces d'appui en pente étant associées à des surfaces de contreappui complémentaires qui sont montées en opposition au niveau de chacune des pièces principales 1, 2 du dispositif, conduit ainsi à un système d'appui statique en quatre points ; dans ce système, 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, llD situés aux extrémités du tampon. En effet, le fonctionnement de ce système est tel que, sous l'action d'une force extérieure verticale appliquée en un point quelconque du tampon, celui-ci est tout d'abord amené en contact avec trois des quatre appuis du cadre l, 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 qui est situé au plus près du point d'application de la charge. La force verticale appliquée au tampon 2, dirigée vers le bas, génère ainsi initialement trois réactions opposées du cadre 1. Deux de ces réactions, issues des 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 dirigée vers l'intérieur du cadre, et une composante verticale orientée vers le haut. Cette composante horizontale induit alors la participation de la surface verticale de contre-appui située en regard, ce qui se traduit par une réaction horizontale perpendiculaire à ladite surface de contreappui. La réaction résultante au niveau de ce premier couple formé par la surface d'appui en pente initialement sollicitée et la surface de contre-appui qui lui est associée, conduit alors à un léger déplacement du tampon 2, dans le plan de projection horizontale, vers l'extérieur du profil en V formé par ce premier couple appui/contre-appui, et ce jusqu'à provoquer le contact avec le second couple appui/contre-appui situé dans le quatrième coin du cadre, ce second couple étant constitué par la surface d'appui en pente non sollicitée initialement et par la surface de contre-appui qui lui est associée. On aboutit ainsi à une situation d'équilibre stable où le tampon 2 repose par ses quatre reliefs d'appui llA, 11B, llC, llD sur les quatre appuis correspondants SA, 5B, 5C, 5D du cadre 1. Dans cette position d'équilibre, la résultante horizontale des réactions d'appui du tampon au niveau du premier couple appui/contre-appui du cadre est compensée par la résultante horizontale au niveau du second couple appui/contre-appui du cadre. D'autre part, la force verticale appliquée au tampon 2 est équilibrée par les réactions verticales au niveau des deux appuis à surface horizontale 6A, 6B du cadre et par les composantes verticales des réactions d'appui du tampon au niveau des deux surfaces d'appui en pente 6C, 6D du cadre. L'état de stabilité obtenu empêche par conséquent tout phénomène de boitement du tampon. De plus, le mode de réalisation préférentiel qui vient d'être décrit assure non seulement la stabilité du tampon lorsque celui-ci est soumis à une charge verticale, mais permet également de s'opposer à tout déplacement horizontal du tampon lorsque ce dernier est soumis à des effets tangentiels dus notamment au freinage ou à l'accélération d'un véhicule. En effet, lorsque le tampon 2 est soumis à l'action d'une force horizontale dirigée perpendiculairement à la face latérale 8 du cadre adjacente aux deux reliefs d'appui en pente 5C, 5D, la stabilité du tampon 2 est assurée, en fonction de l'orientation de cette force, soit par la butée des deux surfaces de contre-appui 13C, 13D du tampon contre les surfaces de contre-appui 9C, 9D conjuguées du cadre, soit par la butée des deux reliefs d'appui llC, llD du tampon contre les reliefs d'appui en pente 5C, 5D correspondants du cadre. Dans ce dernier cas, l'angle d'inclinaison a est suffisamment prononcé pour garantir le maintien du contact entre les surfaces inclinées 6C, 6D du cadre et les surfaces inclinées associées 12C, 12D du tampon, empêchant ainsi tout déplacement horizontal du tampon 2. Maintenant, dans le cas le plus critique, lorsque la force horizontale appliquée au tampon 2 est dirigée parallèlement à la face latérale 8 du cadre, l'un des deux couples appui/contre-appui du cadre 1 est obligatoirement sollicité par le relief d'appui llC, lîD correspondant du tampon 2, tandis que seule la surface d'appui en pente de l'autre couple appui/contre-appui du cadre est sollicitée. La force horizontale appliquée au tampon est alors équilibrée par la résultante des réactions horizontales s'exerçant perpendiculairement à la surface d'appui en pente et perpendiculairement à la surface de contre-appui oblique associée du couple appui/contre-appui sollicité, ainsi que par la réaction horizontale s' exerçant perpendiculairement à la surface d'appui en pente sollicitée au niveau de l'autre couple appui/contre-appui. On aboutit donc là encore à un équilibre stable où le tampon 2 repose par ses quatre reliefs d'appui llA, 11B, llC, llD sur les quatre appuis correspondant 5A, 5B, 5C, 5D du cadre 1. La solution selon l'invention permet par conséquent, de manière simple et économique, de conserver toujours un appui en quatre points du tampon sur son cadre support, empêchant ainsi tout phénomène de boitement. 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 (6B, 6A, 12B, 12A) et en ce que le cadre (1) est pourvu, à proximité de chaque surface d'appui en pente (oC, 6D), d'une saillie intérieure (7C, 7D) présentant en regard de la surface d'appui en pente (6C, 6D) correspondante, une surface latérale de contre-appui (9C, 9D) qui en plan est orientée obliquement par rapport à la face latérale (8) du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui en pente (6C, 6D), les deux surfaces de contre-appui (9C, 9D) s'étendant vers l'intérieur du cadre suivant des directions qui convergent et étant destinées à coopérer avec des surfaces de contreappui complémentaires (13C, 13D) solidaires de l'élément de recouvrement (2). 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 recouvre ment (2) ont une inclinaison commune, comprise entre 15 et 45" environ par rapport à la verticale. 3.- Dispositif de voirie suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les surfaces de contreappui (9C, 9D) du cadre (1) sont disposées de manière symétrique par rapport au plan médian perpendiculaire à la face latérale (8) du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui en pente (6C, 6D). 4.- Dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de contre-appui (9C, 9D) du cadre (1) et les surfaces de contre-appui (13C, 13D) de l'élément de recouvrement (2) sont sensiblement verticales. 5.- Dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de contre-appui (9C, 9D) du cadre (1) sont inclinées vers le bas en surplomb, l'angle d'inclinaison par rapport à la verticale étant inférieur ou égal à celui (a) des surfaces d'appui en pente (6C, 6D). 6.- Dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que chacune des deux surfaces de contre-appui (13C, 13D) de l'élément de recouvrement (2) forme la face latérale intérieure d'un relief d'appui (llC, llD) solidaire de la face inférieure de l'élément de recouvrement, la face latérale extérieure dudit relief d'appui (11C, llD) constituant une surface d'appui en pente (12C, 12D) destinée à coopérer avec la surface d'appui en pente (6C, 6D) conjuguée du cadre (1). 7.- Dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les surfaces de contre-appui (9C, 9D) du cadre (1) s'étendent intérieurement en direction de la face latérale (8) du cadre adjacente aux deux surfaces d'appui en pente (6C, 6D) et forment avec celle-ci, en section horizontale, un angle (ss) compris entre 10 et 300 environ. 8.- Cadre de support (1) pour un dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9.- Elément de recouvrement (2), notamment une grille ou un tampon, pour un dispositif de voirie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7.