Brevet FR2811344A1 — publié le 20020111

l 2811344 La présente invention concerne un dispositif de sécurité routière placé sur l'accotement des routes afin de réduire la gravité des accidents par perte de contrôle pour les automobilistes. D'après la demande de brevet n FR 92 09339, on connaît une glissière de sécurité qui comporte une lisse composée de demi- rondins en bois. La lisse inclut un renfort métallique qui règne continûment le long de la glissière. Ce renfort est une bande d'acier placée verticalement et plaquée contre la face verticale de la section en bois et maintenue par des boulons contre le demi-rondin. L'extrémité de cette bande d'acier recouvre sur quelques décimètres l'extrémité de la suivante, plusieurs boulons assurant la continuité de résistance du renfort en les pressant l'un contre l'autre. Le brevet 97 03112 ( SCHMITT) décrit une lisse composée de deux demirondins enchâssant des bandes d'acier plus un câble régnant en continu sur toute la longueur de la lisse. Ces dispositifs présentent des inconvénients: par exemple, il n'existe pas de continuité mécanique entre les deux sections hémicylindriques de la lisse bois; celles ci sont bien reliées entre elles par l'intermédiaire des boulons, mais elles travaillent de manière indépendante sur le plan de la résistance des matériaux. Il est cependant important que les renforts acier puissent se placer au coeur des rondins de manière à ce que leur continuité compense l'interruption régulière de la résistance de la lisse à chaque extrémité des rondins, ce qui est rarement le cas dans les glissières bois. Par ailleurs, la forme des renforts est également très importante, car un cable d'acier, des bandes étroites d'acier ou des barres de section carrée ou rectangulaire dont la longueur n'est pas beaucoup plus importante que la largeur ne pourront pas empêcher les rondins de tourner les uns par rapport aux autres sous le choc d'un véhicule, alors que la 2 2811344 bonne séparation de la lisse et des supports est obtenue lorsque la lisse ne tourne pas sur elle-même, comme l'ont montré les essais de choc. Des barres de section carrée ou rectangulaire posent également des problèmes importants de liaison entre modules et surtout d'adaptation du dispositif dans les virages de la route: on sait que beaucoup de glissières bois sont utilisées en montagne, o les routes sont particulièrement sinueuses; Une bande d'acier large et mince, outre sa facilité de courbure pour s'adapter aux virages, assure un positionnement constant d'un rondin par rapport à son voisin, en particulier si une double épaisseur d'acier créée par la superposition des renforts est placée dans la zone de jonction entre les rondins. La lisse ne tourne pas alors sous le choc, ce qui lui permet de se séparer des supports. Un autre inconvénient de ces dispositifs concerne l'ouverture longitudinale verticale qui règne tout le long de la lisse composée de demi-rondins; elle permet à l'eau de pluie de s'introduire par la partie haute de la fente située au point supérieur de la section cylindrique. L'aspect esthétique de la lisse, important dans l'utilisation de ce type de glissière, est également diminué du fait de la présence de cette fente longitudinale ou du manque d'un demi-rondin dans le premier brevet cité. On connaît également une glissière bois possédant un renfort acier en forme de U placé entre la lisse et les supports, dont les deux petits plis perpendiculaires sont insérés dans deux fentes de faible profondeur creusées dans la lisse, aucune fixation ne liant à la fois le rondin et ces deux plis. En fait, ces ailes de faible largeur servent uniquement à positionner et à immobiliser le renfort par rapport au rondin, sans apporter de forte cohésion au composé bois-acier, en particulier dans la zone d'interruption des rondins. 3 2811344 Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Sa conception permet en effet d'assurer à la fois une continuité de résistance dans le rondin lui-même et à chaque extrémité des rondins, tout en empêchant la lisse de tourner sur elle-même. Cette glissière comprend en effet une pluralité de modules élémentaires juxtaposés composés chacun d'au moins un rondin bois horizontal comportant une profonde rainure longitudinale dans laquelle est insérée une large et mince bande d'acier, et un support vertical planté en partie dans le sol et maintenant le rondin à hauteur constante;Les bandes d'acier formant renfort, insérées dans chaque module de glissière se recouvrent à leur extrémité à l'intérieur de la rainure des rondins, ce renfort acier régnant donc continûment tout le long du dispositif; des boulons solidarisent à la fois les rondins et ces renforts métalliques se chevauchant, dans la zone d'extrémité de chaque module, grâce à des évidements pratiqués dans l'extrémité des rondins bois et dans le renfort; d'autres boulons lient à leur tour la lisse bois et/ou le renfort acier à un support qui les maintient au- dessus du sol, éventuellement par l'intermédiaire d'un écarteur. Cette glissière de sécurité, réalisée par modules, est donc composée de rondins de bois comprenant une profonde fente longitudinale, qui se touchent par leur extrémité afin de constituer une lisse qui est boulonnée à l'horizontale sur des supports en bois ou en acier; cette lisse est renforcée par une large et mince bande d'acier continue composée d'éléments de plusieurs mètres chacun se recouvrant à leurs extrémités, qui sont placés en tout ou partie dans la rainure longitudinale des rondins et qui se recouvrent dans la zone d'extrémité des rondins; des boulons solidarisent les rondins avec les renforts superposés, cette disposition empêchant la rotation de la lisse sous le choc du véhicule. 4 2811344 Cette glissière comprend au moins une lisse en bois de section circulaire qui peut éventuellement posséder un méplat obtenu par un trait de scie longitudinal; dans chaque rondin composant la lisse est réalisée longitudinalement et sur toute sa longueur une rainure profonde et étroite par sciage, de préférence suivant un diamètre du rondin, c'est à dire passant par le centre ou à proximité du centre de la section cylindrique; mais cette entaille ne coupe pas en deux le rondin, car elle est interrompue quelques centimètres avant la paroi de ce dernier; sa profondeur et de préférence des deux tiers du diamètre; par exemple, si le rondin est d'un diamètre de 120 mm, l'entaille aura de préférence 80 mm de profondeur; elle sera plane et pourra passer par le centre de la section du rondin, sa largeur sera de 14 mm au maximum, et de préférence inférieure à 12 mm. Le rondin conserve ainsi au-delà de l'extrémité du trait de scie, une continuité de matière et donc de résistance entre les deux parties en bois situées de part et d'autre du trait de scie. Cette entaille permet la pénétration du traitement au coeur du bois, ce qui assure sa pérennité, et libère par ailleurs la plus grande partie des contraintes internes existant à l'intérieur du rondin, ce qui évitera ensuite des fissures longitudinales gênantes pour la résistance et pour l'aspect de la glissière. Cette profonde rainure permet d'introduire tout ou partie d'un renfort métallique composé d'une pluralité de portions de bande d'acier large et mince; la mise en place à intervalles réguliers de boulons sensiblement perpendiculaires au plan de la rainure grâce à des évidements pratiqués dans le rondin et le renfort permet de les solidariser ensemble, en particulier aux extrémités des rondins afin d'assurer une bonne continuité de résistance entre ces derniers, car le renfort d'acier règne continûment sur toute la longueur de la lisse et donc également dans la zone d'extrémité des rondins o les portions de bandes d'acier se recouvrent. 2811344 Si l'on place la partie non entaillée de la lisse vers le haut, on conserve l'aspect esthétique d'une lisse cylindrique tout en empêchant la pluie de pénétrer directement dans le dispositif. La rainure a son ouverture orientée vers l'accotement (et donc non visible de la route) selon une direction variant de la verticale vers le bas jusqu'à l'horizontale et non pas vers le haut dans le cas d'une seule lisse, pour les raisons indiquées ci dessus. Les dessins suivants illustrent des modes de réalisation préférentiels de l'invention: -la figure 1 est une coupe verticale perpendiculaire à l'axe de la chaussée d'un dispositif selon l'invention; elle correspond à la coupe AA indiquée dans la figure 2; -la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1; -la figure 3 représente une variante de l'invention, représentée en coupe verticale du type de celle en figure 1. -la figure 4 représente une variante de l'invention, représentée en coupe verticale semblable à celle de la figure 1, et comprenant une lisse composée de rondins bois placés de part et d'autre du renfort acier assurant la continuité de résistance entre les extrémités des rondins. La figure 5 représente une élévation de la variante semblable à celle représentée en figure 4. -la figure 6 représente en coupe verticale perpendiculaire à la route une variante de la figure 4, dans laquelle le renfort est profilé en forme de U ouvert, la partie centrale du U étant un méplat destiné à recevoir un écarteur. En référence à ces dessins, le dispositif comprend dans la figure 1 une lisse composée d'une pluralité de modules élémentaires comportant des rondins en bois 1 cylindriques, s'étendant continûment le long de la chaussée, et dont l'axe longitudinal est placé à hauteur constante le long de la' 6 2811344 route: en effet, Ces rondins 1 sont fixés sur un support vertical 2 en bois ou en métal grâce à l'intermédiaire d'un écarteur 3 en bois ou en métal. La lisse peut aussi être fixée directement sur le support par un simple boulon horizontal. Une entaille 4 a été réalisée dans les rondins 1 tout le long de la lisse, cette rainure ayant une profondeur supérieure à la valeur du rayon, mais inférieure à la valeur du diamètre du rondin 1, de manière à ce qu'un volume de bois du rondin assure la continuité de la structure et de la résistance de la lisse de part et d'autre du trait de scie 4. Cette entaille 4 passe par le centre de la section circulaire de la lisse; en variante, cette rainure ne passe pas par ce point, mais s'écarte d'au moins un dixième de la longueur du rayon et de préférence un cinquième. Le dispositif comprend un renfort composé d'une pluralité de portions de bandes d'acier 6,7 placées dans la rainure 4, renfort qui règne tout le long de la lisse. Un seul renfort suffit en général (deux sections d'acier sont représentées sur cette figure car la coupe est dans la zone de superposition des éléments de bande; ce recouvrement permet d'assurer la continuité de résistance du dispositif car ces bandes superposées sont boulonnées ensemble, de préférence en même temps que les lisses). La bande d'acier composant ce renfort a une épaisseur de l'ordre de 2 à 6 mm et une largeur de l'ordre de 120 à 300 mm, suivant la variante utilisée. La longueur des sections de bande est de préférence un peu supérieure à celle de chaque rondin constituant la lisse bois; Le chevauchement que permet cette longueur supplémentaire permet d'assurer une très grande continuité de résistance du dispositif, puisque c'est précisément dans la zone o les rondins sont interrompus que les bandes métalliques se recouvrent et présentent donc en ce point une épaisseur double à celle du renfort régnant en section courante. Des boulons 8 assurent la solidarisation des 7 2811344 parties du rondin 1 situées de part et d'autre de la rainure 4 avec les éléments du renfort 6, 7. Le boulon 9 assure la liaison entre l'écarteur 3 et le support 2. La figure 2 est une vue de dessus du dispositif selon l'invention. Seule une petite partie de la glissière- autour de la zone contenant le support est représentée. On constate que l'entaille 4 et le renfort acier 6,7 règnent continûment le long de la lisse 1. Une encoche 10 est réalisée dans l'une des extrémités du rondin 1 afin de placer l'écarteur 3 au contact du renfort en métal; un boulon 11 assure la liaison et la solidarisation de la lisse 1 avec les renforts 6, 7 qui se chevauchent dans cette zone d'extrémité, et avec l'écarteur 3. Le trait de scie 4 peut donc être prolongé jusqu'à couper en deux le rondin à cette extrémité pour créer l'encoche 10 grâce à un trait de scie supplémentaire perpendiculaire à l'axe du rondin. On peut également préférer un trait de scie oblique longitudinal plutôt que prolonger le trait de scie 4, afin de maintenir une continuité visuelle de la lisse bois dans sa partie supérieure. La figure 3 est une coupe variante de la figure 1, dans laquelle la rainure 12 est placée sensiblement horizontalement. Des boulons 14 verticaux maintiennent horizontaux les éléments de renfort continu 15,16 en les enserrant dans la lisse 13. Un écarteur 17 assure la liaison et la transmission des efforts entre la lisse et le support 18; cet écarteur 17 est introduit dans la lisse 13 grâce à une encoche 19 réalisée comme indiquée au-dessus. Le grand intérêt de cette variante est que l'inertie propre de la bande d'acier 15 placée horizontalement est considérablement plus élevée (plus de mille fois) qu'en position verticale, par rapport au choc horizontal apporté par un véhicule sur la lisse: chacun peut constater qu'une lame 8 2811344 de scie à métaux est très souple dans un sens et impossible à courber à la main dans le sens perpendiculaire... On ne peut en général tirer partie de cette propriété car la bande d'acier utilisée seule se placera immédiatement verticalement sous le choc du véhicule; mais le fait qu'elle soit introduite dans la fente étroite 12, puis solidarisée à la lisse 13 par des boulons 14 placés régulièrement, tous les mètre par exemple, est de nature à empêcher le redressement vertical de la bande d'acier sous le choc, car la résistance à la torsion de la lisse 13 est très grande et s'oppose à ce mouvement. La résistance à l'enfoncement de cette lisse sous un choc est donc considérable si l'on parvient à empêcher toute velléité du renfort de se redresser à la verticale en ajustant bien la largeur de la rainure, l'épaisseur du renfort et l'emplacement des boulons. La position horizontale de la rainure 12 maintient sensiblement les avantages apportés par l'invention. La figure 4 représente une variante de l'invention avec une lisse composée de deux rondins bois superposés, figurée en coupe verticale de même type que celle de la figure 1. Elle comprend un rondin supérieur 20 comprenant une entaille 21 dont l'ouverture est dans la partie inférieure du rondin et un rondin inférieur 22 comprenant une entaille 23 dont l'ouverture est dans sa partie supérieure. Les bandes d'acier 24, 25 qui se chevauchent sur 40 cm environ à leur extrémité et qui composent le renfort régnant continûment le long de la lisse, sont placées verticalement et insérées dans les entailles verticales 21 et 23; les rondins 20, 22 peuvent être placés au contact l'une de l'autre ou être légèrement séparés pour faciliter la fixation du renfort sur l'écarteur. Les lisses et leur renfort sont représentés fixés sur un support 26 par l'intermédiaire d'un écarteur 27, le boulon 28 assurant la liaison des rubans d'acier 24, 25 avec l'écarteur 27. Le boulon 28 est placé de préférence dans la zone o les rondins bois 20, 22 s'interrompent, c'est à dire que ce boulon 9 2811344 se situe dans un plan perpendiculaire aux lisses et ne contenant pas les rondins. On constate que cette variante, comme les autres, permet de substituer des lisses en bois aux profilés métalliques régnant sur les routes en milliers de km, et ceci sans aucune difficulté en conservant le support et l'écarteur des glissières déjà en place. Le diamètre de chaque lisse 20, 22 utilisée dans cette variante est compris entre 8 et 16 cm, plus particulièrement entre 10 et 14 cm et de préférence de 12 cm; les rainures 21, 23 ont une profondeur comprise entre la moitié et les 9/10 du diamètre, comme dans les autres variantes, soit dans ce dernier cas entre 6 et 10,8 cm avec une préférence pour les trois quarts du diamètre, soit 9 cm dans cet exemple; Le renfort dans cette variante a une largeur totale comprise entre la valeur du diamètre d'une lisse jusqu'à 1,8 fois ce diamètre; dans ce dernier exemple de lisse de 12 cm, le renfort peut avoir 17 cm de largeur et être inclus dans les deux entailles de longueur totale de 18 cm. Les boulons 29, 30 sont introduits dans des évidements du bois placés de manière à ce qu'ils passent à proximité du centre de la section de chaque rondin; dans ce dernier exemple, ils passeront dans un trou pratiqué à 2, 5 cm du bord de la bande d'acier. Ils compriment fortement les rondins fendus 20, 22 sur les bandes d'acier dans la zone de chevauchement de ces dernières de préférence. Les renforts acier peuvent être plats ou pliés en forme de V, les rainures 21, 23 sont alors placées légèrement en oblique l'une par rapport à l'autre et non plus en continuité afin d'enserrer chaque aile du renfort. Les lisses 20, 22 peuvent être de diamètre différent: on peut placer par exemple un rondin de plus fort diamètre, de 14 cm par exemple au-dessus, un rondin de plus faible diamètre, cm par exemple au-dessous; le renfort en forme de V permet 2811344 alors de conserver le bombement des deux lisses du côté de la route dans un même plan vertical. La variante décrite dans cette figure 4 est simple à poser dans les parties courbes des routes, puisque le renfort vertical s'arrondit très facilement et les lisses de 12 cm de diamètre peuvent être tordues pour que le renfort courbé s'insère dans leur entaille. De plus, chaque élément composant la glissière est léger: portion de renfort de 25 kg environ et chaque rondin de 40 kg environ, pour une longueur unitaire de portion de glissière de 4 m entre supports. Enfin, les rondins de diamètre 12 sont beaucoup plus courants et économiques que ceux de 18 ou 20 cm utilisés habituellement (économie de 10 à 35% de bois, malgré la double lisse). Cette variante est donc plus simple à poser, plus économique et plus adaptée aux virages des routes. La figure 5 est une vue en élévation partielle du type de variante représentée en figure 4, o l'on distingue bien le recouvrement des renforts 24, 25 et les boulons 29, 30 qui solidarisent les rondins et les renforts. Le boulon 28 lie le renfort à l'écarteur 27. La figure 6 est une vue en coupe -o seule la lisse renforcée et une partie de l'écarteur sont représentées- d'une variante de la figure 4. Les éléments du renfort continu acier 31,32 sont en forme de U, et comprennent donc un méplat 33 dans leur partie centrale, placé verticalement, sur lequel s'appuie l'écarteur 43; Les ailes 34 et 35 du renfort, inclinées sur la verticale selon un angle compris entre 20 et degrés, plus particulièrement entre 30 et 60 degrés, de préférence entre 40 et 50 degrés, sont insérées dans deux rainures, respectivement 36 et 37; ces rainures passent sensiblement par le centre de la section circulaire des rondins 38, 39; en variante elles ne passent pas par le centre de la section et s'en écartent d'au moins la valeur du dixième de la longueur du rayon, de préférence le cinquième; il 2811344 la profondeur des entailles est comprise entre la moitié et les neuf dixièmes de la longueur du diamètre de chaque rondin, de préférence entre 60 et 80% de cette longueur. Des boulons et 41 lient solidement le renfort et les rondins bois dans la zone de superposition des éléments de renfort et dans la zone d'extrémité des rondins;ces boulons 40 et 41 peuvent être avantageusement remplacés par un seul boulon placé verticalement pour relier à la fois les rondins superposés et le renfort, en passant sensiblement par l'axe des rondins; des boulons 42 relient le renfort au support par l'intermédiaire de l'écarteur 43 (représenté en partie) qui s'appuie sur le méplat 33; ces boulons 42 sont situés de préférence dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal des lisses 38, 39, dans la zone d'interruption des rondins; ce boulon 42 assure donc une liaison mécanique directe entre les bandes d'acier 31, 32 et l'écarteur 43 (et donc le support, non représenté dans cette figure), dans la zone de recouvrement des bandes 31, 32 sans que les lisses bois interviennent dans cette liaison. Dans les dispositifs des figures 1, 3, 4 et 6, le couplage direct entre le renfort métal placé au coeur des rondins et les écarteurs est un élément très favorable sur le plan de la résistance mécanique de la glissière, car il tend à supprimer les effets de la coupure inévitable entre des rondins placés bout à bout; En effet, de nombreuses glissières bois n'assurent une continuité de résistance entre les extrémités de rondins qu'avec des renforts acier placés à l'extérieur de ceux ci, côté accotement; ceci ne permet pas une bonne continuité de résistance au choc des glissières, ce renfort se pliant sous les efforts. On remarque que la forme des portions de bande d'acier 31 est très semblable à la partie centrale des glissières métalliques appelées universellement " profil A ": Le profilage de ce renfort 31 peut donc être réalisé avec le même 12 2811344 banc de profilage que pour ces glissières métal; les trous de passage des boulons peuvent être également situés aux mêmes endroits, ce qui permet non seulement une grande simplicité de fabrication mais aussi une compatibilité de pose entre la glissière selon l'invention et les glissières métal de profil " A "; ceci permet bien évidemment aussi une substitution de tels dispositifs selon l'invention à des lisses métal en conservant les supports et écarteurs déjà posés, pour peu que l'on réalise des éléments de longueur semblable. La pose est très facilitée par le faible poids de chaque élément, puisqu'on peut poser les éléments de renfort 31,32 sur les écarteurs 43 grâce au boulon 42, puis les rondins 38, 39 que l'on fixe ensuite sur ce renfort grâce aux boulons 37, 38. Dispositif destiné à l'équipement des routes. 13 _ 2811344 REVENDICATIONS 1) dispositif de sécurité placé le long des routes comprenant une pluralité de modules élémentaires juxtaposés composés chacun d'au moins un rondin bois (1) horizontal comportant une profonde rainure longitudinale (4) dans laquelle est placée une large et mince bande d'acier (6), (7), et un support vertical (2) planté en partie dans le sol et maintenant le rondin (1) à hauteur constante, caractérisé en ce que les bandes d'acier (6), (7) insérées dans chaque module de glissière se recouvrent à leur extrémité à l'intérieur de la rainure (4) des rondins (1), des boulons (8) solidarisant ensemble la lisse bois et les renforts continus métalliques se chevauchant, dans la zone d'extrémité de chaque module élémentaire. 2) Dispositif de sécurité conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les renforts continus (15), (16) sont maintenus en position horizontale dans une rainure (12) horizontale de la lisse (13) par des boulons (14) verticaux. 3) Dispositif de sécurité conforme à la première revendication, caractérisé en ce que la lisse est composée de deux rondins bois superposés (20), (22), d'un renfort continu composé de bandes d'acier (24), (25) qui se chevauchent dans leur zone d'extrémité et qui sont insérées en position verticale dans des entailles (21), (23) des rondins situées dans un même plan vertical, des boulons (29), (30) enserrant les extrémités superposées des bandes d'acier respectivement dans les entailles des rondins(20), (22) dans leur zone d'extrémité. 4) Dispositif de sécurité conforme à la première revendication, caractérisé en ce que le renfort continu acier est composé d'éléments (31) , (32) en forme de U 14 2811344 comprenant un méplat (33) sur lequel s'appuie l'écarteur (43) et deux ailes (34), (35) insérées dans deux rainures, respectivement (36), (37), des boulons (40), (41) liant solidement le renfort dans la zone de superposition des éléments (31), (32) aux rondins dans leur zone d'extrémité. ) Dispositif de sécurité conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments de renfort (31), (32) ont une forme semblable à la partie centrale des glissières métalliques appelées communément profil "a ". 6) Dispositif de sécurité conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les boulons reliant à la fois les rondins superposés et le renfort, sont placés verticalement en passant sensiblement par l'axe des rondins. 7) Dispositif de sécurité conforme à l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce qu' un boulon (42) assure une liaison mécanique directe entre les bandes d'acier (31), (32) et l'écarteur (43), dans la zone de recouvrement desdites bandes. 8) Dispositif de sécurité conforme aux revendications 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les trous de passage des boulons du renfort (31) sont situés aux mêmes endroits que dans les glissières métal appelée profil " A ". 9) Dispositif de sécurité conforme à l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que sont posés d'abord les éléments de renfort (31), (32) sur les écarteurs (43) grâce au boulon (42), puis les rondins (38), (39) que l'on fixe ensuite sur ce renfort grâce aux boulons (37), (38).