Brevet FR2922231A1 — publié le 20090417

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention est relative aux ouvrages de protection contre les impacts nécessitant un dispositif de dissipation d'énergie avec faible déformation tels que merlons d'arrêt et de stockage de matériaux dévalants, galerie ou murs pare blocs de déviation d'arrêt et de stockage de matériaux dévalants, ouvrages de protection des structures et personnes contre les projectiles. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les ouvrages de ces types actuellement disponibles peuvent être classés en trois grandes catégories : • Les ouvrages composés principalement de sols ou de matériaux anthropiques tels que les merlons d'arrêt et de stockage qui sont généralement constitués d'élévations de matériaux. Ces ouvrages nécessitent une emprise au sol importante du fait des conditions de stabilité interne des matériaux les constituants. Ils peuvent être renforcés et présenter des parements raidis par incorporation d'éléments structurants tels que pneumatiques disposés horizontalement, assemblés par nappes et emplis de matériaux (pneu sol) et/ou cages composées de grillage ou grilles métalliques (gabions) et/ou géotextiles et/ou bloc rocheux ou béton. Ces ouvrages ont des capacités de dissipation d'énergie limitées du fait des déformations internes et du parement aval, lors d'impacts. • Les ouvrages "semi rigides" de types galerie ou murs qui sont généralement constitués de structure béton armé et/ou métallique. Ces ouvrages nécessitent des fondations importantes du fait des efforts transmis. Leurs capacités de dissipation d'énergie peuvent être augmentées par des dispositifs déformants et fusibles. Ces ouvrages sont longs et coûteux à construire et à réparer. • Les ouvrages mixtes combinant des ouvrages en sols et des ouvrages 30 "semi rigides". EXPOSE DE L'INVENTION L'objet de l'invention permet d'augmenter la capacité de dissipation d'énergie cinétique d'ouvrages de protection contre les impacts, par l'incorporation d'un écran souple peu déformable disposé dans un plan proche de la perpendiculaire à la direction moyenne des trajectoires d'impact. L'écran (8) a une structure régulière et une masse propre qui permettent lors de l'impact, de dissiper une partie de l'énergie cinétique du projectile destiné à être arrêté. Cette dissipation d'énergie est pour partie intrinsèque (frottement interne, déplacement et déformation élastoplastiques) et pour autre partie liée à la répartition optimum des contraintes et déformations résiduelles dans l'ouvrage de protection. L'écran est composé de matériaux anthropiques (1) éventuellement recyclés (par exemple pneumatique, bande de transporteur industriel...), comportant une armature interne (2). Ces matériaux sont disposés en bandes planes assemblées face à face et sont assemblés en modules (fig. n°3) par des éléments de liaison et de renfort (4) (par exemple câbles métalliques ou synthétiques, armatures métalliques...). L'assemblage des matériaux constitue un composite plein, compact et homogène. Les armatures internes des matériaux et les éléments de liaison et de renfort des modules constituent une structure maillée dense. Ces modules sont assemblés en nappes (fig. n°5) et l'écran peut être constitué de une ou plusieurs nappes superposées, éventuellement en quinconce, assemblées entre elles ou non. Cette conception modulaire permet la réalisation d'opérations de maintenance facilitées. L'assemblage des modules et nappes entre eux est réalisé par des connecteurs (6) démontables (par exemple manilles...) assemblant les éléments de liaison et de renfort de chaque module. Les connecteurs peuvent participer à la dissipation d'énergie par déformation élastoplastique (par exemple coulissement de câble sur pièce de serrage...) et peuvent être fusibles (par exemple rupture d'élément métallique...) afin de protéger la partie non impactée de l'ouvrage en cas de saturation énergétique. L'écran peut être soit directement exposé à l'impact soit intégré dans l'ouvrage de protection. L'écran peut être relié à un dispositif de transmission des efforts au sol (7) pour limiter les déplacements (par exemple hauban fixé à un boulon d'ancrage scellé 35 au sol...). 3 PRESENTATION DES FIGURES La figure 1 représente une bande de matériau anthropique recyclé en élévation ; La figure 2 une bande de matériau anthropique recyclé selon la coupe AA ; La figure 3 représente un module, en élévation ; La figure 4 représente un module, selon la coupe BB ; La figure 5 représente un écran en élévation ; La figure 6 représente un écran composé de deux nappes superposées, selon la 10 coupe CC ; La figure 7 représente un ouvrage en coupe avec écran exposé à l'impact ; La figure 8 représente un ouvrage en coupe avec écran intégré dans l'ouvrage ; La figure 9 représente un ouvrage en coupe avec dispositif de transmission des efforts au sol. 15 EXEMPLE D'APPLICATION INDUSTRIELLE L'objet de l'invention est susceptible d'être utilisée dans les cadres suivants : • Ouvrage de protection des impacts liés aux les risques naturels • Ouvrages de protections des impacts liés aux activités industrielles 20 • Ouvrages de protections des impacts liés aux activités de transports • Ouvrages de protections des impacts liés aux risques du fait d'armes REVENDICATIONS 1. Dispositif de dissipation d'énergie d'impact, caractérisé par un écran (8) souple peu déformable disposé dans un plan proche de la perpendiculaire à la direction moyenne des trajectoires d'impact, constitué de matériaux anthropiques (1) recyclés, disposés en bandes planes assemblées face à face comportant une armature interne (2), juxtaposés et assemblés entre eux en modules (fig. 3) par des éléments de liaison et de renforts (4). Les modules sont assemblés en nappes (fig. 5) par des connecteurs démontables (6). 2. Dispositif selon la revendication n°1, caractérisé en ce que les matériaux sont de type pneumatiques ou bandes de transporteur. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 2, caractérisé en ce 15 que l'élément de liaison et de renfort (4) du module est un câble métallique ou synthétique. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 2, caractérisé en ce que l'élément de liaison et de renfort (4) du module est une barre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 4, caractérisé en ce que l'écran (1) soit constitué de plusieurs nappes (5) superposées connectées ou non entre elles. 25 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 5, caractérisé en ce que les connecteurs (6) entre modules et nappes permettent une dissipation d'énergie. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 6, caractérisé en ce 30 que les connecteurs (6) entre modules et nappes sont fusibles. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 7, mis en place à l'extérieur de l'ouvrage, directement exposé à l'impact. 20 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 8, mis en place à l'intérieur de l'ouvrage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 9, relié à des dispositifs de transmission des efforts au sol (7).