Brevet FR2828898A1 — publié le 20030228

La présente invention concerne l'équipement des routes et autoroutes. Les glissières de sécurité métalliques implantées le long des routes sont très efficaces contre les pertes de contrôle survenant aux automobilistes, mais elles présentent un grand danger pour les motards ; en effet, ceux ci tombent sur le sol lorsqu'ils perdent la maîtrise de leur motocyclette, puis glissent longuement sur la chaussée ; si une glissière de sécurité est en place sur l'accotement, ils heurtent souvent les supports métalliques verticaux de la glissière et se blessent gravement ou même se tuent. Différents dispositifs ont été mis au point pour diminuer la gravité de ces chocs, que l'on peut classer en deux catégories : la première comprend des écrans continus en métal ou en matériaux thermoplastiques en forme de caissons ou tuyaux (par exemple brevet n FR 96 09873), placés sous les éléments de glissement ; cette première catégorie présente l'inconvénient d'être heurtée par le motard systématiquement, alors que ce dernier aurait peut-être évité le support selon la trajectoire de sa glissade ; de plus, ces écrans peuvent jouer le rôle d'un tremplin pour les automobiles, les faisant passer dessus la glissière ; enfin, ils peuvent renvoyer la victime sur la chaussée par rebond. La seconde catégorie met en oeuvre une protection localisée du support, soit en utilisant un manchon en mousse thermoplastique alvéolaire comme en Allemagne, soit en plaçant un matériau élastique ou caoutchouteux pouvant se comprimer, autour d'un cylindre métallique enserrant le support (brevet CH 618 488 A : HUDEC IMRICH PETER), soit en insérant un matériau amortisseur comprimable de type mousse thermoplastique ou lamelles d'acier placé entre le support et une enveloppe métallique (brevet DE 3244 111 A : DOHMAN MARTIN). On constate que le principe de fonctionnement de ces dispositifs est toujours le même : un dispositif amortisseur par déformation est placé entre le support et l'accidenté dans le but de diminuer la décélération subie par la victime, décélération qui serait très importante sur un support fixe. L'inconvénient de ce principe est que le corps de la victime est stoppé sur ces dispositifs, alors que la zone de déformation est très limitée en profondeur, de l'ordre de 15 à 30 cm, ce qui réduit peu l'intensité du choc ; de plus les matériaux compressibles ont une durée de vie assez limitée. La présente invention, qui relève de la deuxième catégorie, permet de remédier à ces inconvénients par son efficacité, son coût faible, sa tenue dans le temps et sa simplicité de mise en place. Elle utilise un principe de fonctionnement complètement différent du précédent pour protéger la victime de blessures graves ; elle organise en effet un transfert d'énergie cinétique important (15 à 30 %), du corps de la victime vers le dispositif de protection grâce à la mise en mouvement de la masse importante de ce dernier, suivie de la rotation du dispositif, puis du corps de la victime autour du poteau grâce à la fois à la forme du dispositif, sa position par rapport au support et à l'absence de matériau déformable, ce dernier point permettant la libre rotation du dispositif autour du support. Dans les configurations de choc classique (où la trajectoire du corps fait un angle de 10 à 40 par rapport à l'axe de la chaussée), le dispositif commence par reculer sous le choc du corps de la victime en accumulant de l'énergie cinétique ; en même temps, le dispositif est mis en rotation autour du support par le fait que le support est décentré contre la paroi du tube composant le dispositif, ce qui force ce tube à tourner en reculant, accumulant ainsi de l'énergie cinétique de rotation ; enfin, le mouvement de glissement du corps ne conduisant que très rarement à ce que que la trajectoire du centre de gravité de ce dernier passe par le support, la forme du dispositif et la mise en place éventuelle d'un produit glissant sur les parois extérieure et/ou intérieure du tube forcent ce dernier à se comporter comme une sorte de roulement à billes ; le W : corps de la victime glisse alors sur cette paroi et/ou tourne autour du support, puis lui échappe. Le corps de la victime conserve alors une bonne partie de son énergie cinétique de rotation ou de translation, gage d'une diminution importante de la décélération subie, et donc de l'intensité des contraintes s'exerçant sur son corps. Cette glissière de sécurité comprend des supports verticaux traditionnels soutenant les éléments de glissement horizontaux par l'intermédiaire d'écarteurs le plus souvent, et un protecteur de chocs pour les motards en forme de tube cylindrique à axe vertical d'au moins 20 cm de diamètre entourant la partie inférieure du support ; ce dispositif cylindrique est délimité par une section horizontale basse posée sur le sol de préférence et une section horizontale haute ; l'amortissement de l'impact nécessite que ces deux sections soient séparées d'au moins trente centimètres, compte tenu de la stature moyenne des victimes. On constatera que le dispositif selon l'invention exerce son rôle de protecteur du choc par plusieurs moyens : - la surface du cylindre susceptible d'être au contact de l'accidenté, de l'ordre de 3 à 5 fois plus importante que celle équivalente du support, divise donc d'autant la pression exercée sur le corps de la victime ; - la forme arrondie du dispositif évite la concentration des contraintes constatée sur les arêtes des supports en forme de U, Hou C ; - le poids du cylindre conjugué à l'éloignement de la zone de sa surface soumise au choc par rapport au support contribue à une diminution de la décélération subie par transfert d'énergie cinétique ; - la rotation du cylindre autour du support favorise l'échappement du corps qui conserve donc une grande partie de son énergie cinétique ; - la position du support, décentré par rapport au cylindre, qui l'oblige à tourner en reculant. Cet amortisseur peut être réalisé en matériaux résistant aux chocs, non oxydables, stables aux rayons ultraviolets ; il est possible par exemple d'utiliser une tôle d'acier galvanisé de quelques millimètres d'épaisseur et mise en forme cylindrique par une rouleuse ; selon une variante, il peut être également réalisé en bois ; c'est à dire qu'il s'agit alors d'un rondin cylindrique à axe vertical délimité aussi par deux sections horizontales semblables à celles citées au dessus ; il est bien sûr nécessaire de pratiquer dans le rondin un percement vertical cylindrique coaxial au rondin et d'un diamètre légèrement inférieur à celui de ce rondin, ce qui constitue une sorte de tube en bois ; le percement peut en variante être réalisé non coaxial au rondin, de diamètre supérieur à la dimension maximale de la section du support, permettant ainsi son passage et la rotation du rondin. Selon une autre variante, l'amortisseur peut également être réalisé en matériau thermoplastique rigide, épais et stable aux ultraviolets, par exemple du polychlorure de vinyle (PVC), du polyéthylène haute densité (PEHD), du polyétylène (PE), des résines polyester ; cette solution est particulièrement économique puisqu'il suffit de couper un tronçon d'une quarantaine de centimètres de tube plastique de qualité choisie, sans autre préparation ; ce matériau peut aussi se couper sur chantier, permettant ainsi son adaptation simple à d'éventuelles difficultés liées au site ; ce matériau peut en outre être coloré dans la masse, soit en couleurs permettant de confondre le tuyau avec son environnement, soit au contraire en couleurs vives, rouge et blanc alternativement par exemple afin de souligner un virage dangereux. La systématisation de ces protections le long des routes pourrait d'ailleurs conduire à la mise au point d'un code d'information signalant les points particuliers de l'itinéraire ; approche d'un carrefour, définition du type de priorité, section glissante ou pouvant être enneigée... ; dans ce cas, tous les tuyaux seraient verts/gris sauf ceux utilisés pour signaler ces particularités, qui pourraient être fabriquées en une vaste plage de teintes adaptées au type d'information souhaitée. Ces protections contre les chocs joueraient alors un rôle complémentaire de renforcement de la signalisation liée au code de la route et pourraient ainsi doublement justifier leur utilité. Enfin, il est également possible d'utiliser le béton, armé par différents renforts (acier, fibres de verre, amiante, etc.) Pour augmenter la distance entre le point de choc et le support fixe, il peut être intéressant en variante d'ovaliser légèrement le cylindre en acier galvanisé, en le comprimant dans une presse ou en profilant deux demi-sections ovales soudées ensuite suivant les deux génératrices ; il est important qu'aucune zone de la surface extérieure du cylindre ovalisé n'ait un rayon de courbure inférieur à douze centimètres environ, ou en s'exprimant plus précisément, qu'aucune zone de la courbe résultant de l'intersection du cylindre ovalisé avec un plan horizontal quelconque ne possède un rayon de courbure inférieur à une douzaine de cm. Les variantes en plastique ou béton peuvent être fabriquées directement ovalisées. Dans le cas où les vitesses d'approche seraient importantes, il est utile en variante de remplir la partie intérieure du cylindre ou du cylindre ovalisé, qu'il soit en acier, en plastique ou en béton, de gravillons roulés de dimension telles qu'ils passent à travers la maille de tamis de 10 mm, sans passer toutefois à travers celle de 20 mm, ces dimensions étant indiquées à titre d'exemple, car elles dépendent du dimensionnement de tout le dispositif en fonction du type de route, de la vitesse d'approche, etc. Le gravillon roulé peut être remplacé par des billes d'argile expansée, sensiblement de même diamètre. Ces matériaux, outre l'inertie qu'ils apportent au dispositif, peuvent être projetés à l'extérieur du tube et consommer ainsi une partie de l'énergie cinétique de l'accidenté. Il peut être également intéressant en variante d'enduire la surface extérieure et/ou intérieure du cylindre en métal, en béton ou en bois d'un revêtement glissant comme de la paraffine ou de la graisse, de manière à favoriser l'échappement du corps du motard hors du dispositif après le choc. Le support sera positionné le plus près du dispositif absorbeur de chocs possible et même contre la surface intérieure du tube cylindrique en acier, en béton ou en thermoplastique ; de même, on pratique dans le rondin cylindrique en bois un percement le plus près possible techniquement de la paroi cylindrique de ce rondin, ceci afin de rendre plus importante la distance entre la zone de choc sur le protecteur et le support. Pour poser le dispositif autour du support, il suffit de le mettre en place après le battage du poteau dans le sol. Dans le cas où la glissière serait existante, il convient de démonter le boulon liant le support à l'écarteur ou à l'élément de glissement s'il n'y a pas d'écarteur, de faire passer la paroi mince du cylindre entre les deux pièces, puis de remettre le boulon en place. Dans le cas où il est très difficile de démonter la glissière existante, en terre-plein central d'autoroute par exemple où deux éléments de glissement sont fixés sur un large écarteur, le protecteur de chocs en acier ou en matériau plastique pourra comprendre une ouverture verticale suivant la génératrice du cylindre, les deux bords de l'ouverture comprenant des évidements nécessaires au passage de boulons permettant la jonction de la tôle d'acier sur elle-même autour du support en rétablissant ainsi sa forme cylindrique ; le cylindre en matériau plastique peut être traité suivant la même solution ou faire l'objet en variantes d'une soudure ou d'un collage technique pour réunir les deux bords de la coupure. La hauteur du cylindre de bois ou d'acier est de préférence un peu supérieure à la hauteur de l'élément de glissement horizontal au-dessus du sol, de manière à ce qu'il n'existe aucune possibilité que le corps du motard heurte la partie haute du support au-dessus du cylindre, ni le dessus du tube. La figure 1 représente une coupe d'un dispositif selon d'invention, coupe selon un plan vertical AA perpendiculaire à l'axe de la chaussée. La figure 2 représente une vue de dessus du dispositif représenté en figure 1, où le plan de coupe AA est représenté La figure 3 représente une variante du dispositif illustré par la figure 2, vue également de dessus, et mettant en oeuvre un rondin de bois. La figure 4 représente en vue de dessus une variante de la figure 2 où le cylindre est II- ovalisé. et rempli de gravillons. Le dispositif représenté en figure 1 comporte un support vertical (1) maintenant à bonne hauteur un profilé de glissement en acier (2) fixé au support par l'intermédiaire d'un écarteur (3). Autour du support (1) est placé un protecteur de chocs (4) en forme de cylindre à axe vertical ; ce cylindre est délimité par une section horizontale basse (5) située au niveau du sol de l'accotement et une section horizontale haute (6) située à trente centimètres au moins au-dessus de la section basse (5), et de préférence au-dessus de la partie inférieure du profilé de glissement (2). La section basse (5) peut être un peu enfoncée dans le sol afin de maintenir en place le cylindre et mobiliser le déplacement d'une certaine quantité de terre au moment du choc. Le tuyau cylindrique placé autour du support peut être réalisé en acier, en matériau thermoplastique, en béton armé ou en bois. Une fixation facultative (7) de positionnement du support au cylindre est composée, soit d'une bride entourant le support et d'écrous vissés sur les tiges de la bride qui pénétrent à travers le cylindre grâce à des trous pratiqués dans la paroi du cylindre, soit d'une plaque pouvant coulisser à l'intérieur du support. Cette fixation fragile se rompt dès le début d'un choc éventuel. En variante et pour les zones de chocs violents, cette fixation peut être renforcée pour que la rotation du tube (4) autour du support crée un moment de torsion important dans ce dernier, susceptible de le tordre en absorbant une partie de l'énergie cinétique du corps. La figure 2 est une vue de dessus de la figure l, qui permet de distinguer la façon dont le dispositif entoure le support (1) : on constate que le tube cylindrique (4), de diamètre beaucoup plus important que les dimensions de la section horizontale du support (1), est placé pratiquement contre le support (1) ; on voit que la plaque (7) positionne le support contre le cylindre (4). Les dimensions approximatives du cylindre sont au minimum de 20 cm de diamètre, de préférence 30 cm ; ce diamètre peut être supérieur dans le cas de vitesses d'approche élevées ou si le cylindre (4) est placé autour d'un support en terre-plein central d'autoroute où le cylindre peut être heurté aussi bien d'un côté que de l'autre ; son diamètre pourra alors atteindre 40 cm. On constate d'ailleurs sur cette figure que le dispositif est symétrique par rapport à un plan vertical perpendiculaire à l'axe de la chaussée et passant par l'axe du support, car la glissade du motard peut provenir aussi bien à partir d'un sens de circulation ou de l'autre ; dans le cas où la circulation serait à sens unique, il sera préférable de réaliser une rotation du cylindre autour du support d'une trentaine de degrés environ par rapport au plan précédent, et dirigée vers l'approche du véhicule, de manière à augmenter l'interdistance cylindre-support sur la trajectoire du choc. Rappelons que les dimensions des supports sont d'environ 100x50 mm. L'épaisseur de la paroi du cylindre (4) est comprise entre 3 et 6 mm environ si elle est en acier, comprise entre 5 et 30 mm environ pour un cylindre en matériau thermoplastique et entre 20 et 50 mm pour les matériaux béton ou bois. Ces épaisseurs sont de nature à permettre un transfert d'énergie cinétique important au tube, sous le choc. La figure 3 est une vue de dessus d'un dispositif semblable à celui de la figure 1, à la différence que le cylindre (8) est en bois ; à l'intérieur du rondin et parallèlement à son axe est percé un trou circulaire (9) de diamètre légèrement supérieur à la plus grande dimension de la section horizontale du support (1), ce qui permet de placer le rondin autour du support en faisant pénétrer ce dernier dans cet évidement (9) ; ce percement (9) n'est pas coaxial au cylindre, mais au contraire situé le plus près possible de la paroi du rondin. En variante, un très important évidement coaxial au rondin est réalisé de manière à donner au rondin une forme de tube creux, dont la paroi est épaisse de l'ordre de 2 à 5 cm environ ; dans ce cas, le percement (9) n'est naturellement plus nécessaire. La figure 4 est une vue de dessus d'un dispositif de même type que celui représenté en figure 1, avec une variante due à l'ovalisation du tube représenté dans cette figure 1, ce qui donne un protecteur de chocs (10) dont le grand axe est de préférence placé parallèlement à l'axe de la chaussée ; cette forme particulière permet d'augmenter la distance entre la paroi du dispositif et le support, ce qui diminue la décélération subie par l'accidenté par augmentation de l'énergie cinétique transférée au dispositif. On remarque que le tube (10) à été rempli à ras bord de gravillons ou de billes d'argile expansée, ce qui maintient en place le dispositif, augmente son inertie, et contribue à diminuer l'énergie cinétique de la victime par projection sans danger de ces matériaux de petite taille hors du tube sous la violence du choc. Si l'on examine les conséquences de la mise en place de ces protections pour les chocs des automobiles, on constate que le fonctionnement traditionnel des glissières sous le choc n'est pas modifié ; par contre, pour les petits chocs sur l'élément de glissement qui conduisent la glissière à s'incliner et la roue de l'automobile à heurter violemment le support, ce qui pousse à son arrachement, le tube de protection conduira souvent à dévier la roue du support lorsque ce dernier est faiblement incliné ; les dégâts sur le véhicule seront très amoindris. Enfin, les sections (5) et (6) du tube (4) pourront être biaises-et non pas horizontales-pour s'adapter à d'éventuels dévers de l'accotement. REVENDICATIONS 1) glissière de sécurité routière composée de supports (1) verticaux soutenant des profilés de glissement (2) par l'intermédiaire d'écarteurs (3), caractérisée en ce qu'un protecteur de chocs (4) en forme de tube cylindrique à axe vertical, réalisé en matériaux résistant aux chocs, aux rayons ultraviolets et à l'oxydation entoure la partie inférieure du support (1), ce tube étant délimité par une section horizontale basse (5) posée sur le sol et par une section horizontale haute (6), ces deux sections étant séparées d"au moins 30 cm. 2) glissière conforme à la revendication précédente, caractérisée en ce que le support (1) est positionné près de la paroi intérieure du tube (4). 3) glissière conforme à la revendication 1 ou à la revendication 2, caractérisée en ce que le matériau résistant aux chocs, aux ultraviolets et à l'oxydation dont est réalisé l'amortisseur (4) est de l'acier galvanisé. 4) glissière conforme à la revendication 1 ou à la 2, caractérisée en ce que le matériau résistant aux chocs, aux ultraviolets et à l'oxydation est du béton armé d'acier ou de fibres. 5) glissière conforme à la revendication 1 ou à la 2, caractérisée en ce que le matériau résistant aux chocs, aux ultraviolets et à l'oxydation est en matériau thermoplastique rigide comme du PVC, PEHD, du Polyester. 6) glissière conforme à la revendication 1 ou à la 2, caractérisée en ce que le matériau résistant aux chocs, aux ultraviolets et à l'oxydation est du bois, un percement (9) de forme cylindrique à axe vertical étant non coaxial au rondin (8) et de diamètre superieur à la plus grande dimension du support (1), ce qui permet de l'insérer. 7) glissière conforme à l'une quelconque des revendications 1,2, 3,4 ou 5 caractérisée en ce que le tube (10) composant l'amortisseur de chocs est ovalisé. 8) glissière conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie intérieure du tube (4) est remplie de gravillons ou de billes d'argile (11). 9) glissière conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi intérieure et/ou extérieure du tube est recouverte d'un revêtement glissant. 10) glissière conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une bride (7) fixe le support au tube (4).