Brevet FR2953228A1 — publié le 20110603

ECRAN PARE-PIERRES Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un écran pare-pierres destiné à protéger des ouvrages des chutes de pierres provenant de parois rocheuses. État de la technique La figure 1A représente un écran pare-pierres tel que décrit dans la demande de brevet EP1500747. L'écran comporte plusieurs poteaux 10 ancrés dans la paroi rocheuse perpendiculairement à la trajectoire possible de chute des pierres. Les sommets des poteaux sont reliés à la paroi par des haubans 12 ancrés dans la paroi en amont de l'écran. Plusieurs câbles de rive 14 régulièrement espacés, ici quatre, relient les poteaux horizontalement et sont ancrés de part et d'autre de l'écran à la paroi rocheuse. Les câbles de rive 14 sont montés sur les poteaux par des éléments de montage 1 6 leur permettant un coulissement axial libre. Un filet 18, partiellement représenté, s'étend sur l'ensemble de la surface définie par les poteaux et est maintenu par les câbles de rive 14. Chaque câble de rive 14 est muni de deux freins 20, symbolisés par des cercles, placés respectivement de part et d'autre de l'écran, sur les segments reliant les poteaux à la paroi rocheuse. Chaque hauban 12 est également muni d'un frein 20 similaire. Les freins 20 sont configurés pour permettre un allongement du câble lorsque la tension du câble dépasse un seuil. Le filet 18 est configuré pour amortir l'essentiel du choc dû à une chute de pierre. Les autres éléments de l'écran, notamment les câbles de rive 14 avec leurs freins 20, et les freins 20 dans les haubans 12, sont destinés à maintenir le filet tout en limitant la transmission du choc aux poteaux 10 et aux ancrages dans la paroi rocheuse. Ainsi, après une chute de pierre, il suffit généralement de changer le filet seulement pour réhabiliter l'écran. La figure 1B représente partiellement l'écran de la figure 1A en vue de dessus, après avoir subi une chute de pierre. La pierre 22 est tombée dans le filet 18 entre les deux poteaux 10 centraux. Le filet s'est déformé en s'allongeant sous l'effet du choc, et a entraîné les câbles de rive 14. Les câbles de rive 14 sont suffisamment résistants pour ne pas s'allonger ; ce sont les freins 20 qui ont permis aux câbles de rive de s'allonger pour suivre le mouvement du filet. Les écrans pare-pierre doivent aujourd'hui satisfaire la norme ETAG 27. Cette norme établit plusieurs classes d'écrans. Dans chaque classe, l'écran doit satisfaire deux tests. Dans un test dit « ultime », l'écran doit arrêter une pierre ayant l'énergie cinétique maximale définie pour la classe. Dans un test dit « un tiers », l'écran doit arrêter consécutivement deux pierres ayant une énergie cinétique d'un tiers de l'énergie maximale. En outre, après la chute de la première pierre, la hauteur efficace du filet doit rester supérieure à 70 % de la hauteur efficace initiale. Un écran du type de le figure 1A est contraignant à installer et à transporter sur le lieu d'installation. Le filet 18 et les câbles de rive 14 sont montés en atelier d'un seul tenant à la longueur souhaitée. Plus l'écran est long, plus l'ensemble du filet 18 et des câbles de rive 14 est lourd et volumineux. Ainsi, si l'on veut réaliser un écran particulièrement long, on doit mettre plusieurs assemblages du type de la figure 1A en série. Cela multiplie le nombre d'ancrages des câbles de rive, d'où il résulte que l'on choisit un compromis où le poids des ensembles filet/câbles de rive reste élevé pour limiter le nombre d'ancrages. Résumé de l'invention On constate qu'il existe un besoin de prévoir un écran pare-pierres qui soit peu contraignant à installer et à transporter, tout en ayant un 30 nombre d'ancrages limité. Pour satisfaire ce besoin, on prévoit notamment un écran pare-pierres comprenant un poteau fixé à une paroi par une extrémité ; un câble de rive ; un élément de montage du câble de rive au poteau, permettant un coulissement axial du câble de rive ; deux freins disposés en série dans le câble de rive, configurés pour permettre un allongement du câble de rive lorsque la tension du câble de rive dépasse un seuil et un filet maintenu par un bord au câble de rive. Les deux freins sont disposés au voisinage du poteau, respectivement de part et d'autre du poteau. Un câble fusible passant en aval du poteau est fixé au câble de rive de part et d'autre des deux freins. Le câble fusible se substitue au câble de rive pour maintenir le filet, et il est configuré pour io s'allonger sous une tension faible par rapport au seuil des freins. Selon un mode de réalisation, le câble fusible comprend deux tronçons de câble reliés par un élément de serrage. Selon un mode de réalisation, le filet comprend deux tronçons de filet reliés de manière amovible entre eux au niveau du poteau. 15 Selon un mode de réalisation, chaque frein est monté de manière amovible entre deux segments de câble de rive . Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation donnés 20 à titre d'exemples non limitatifs et illustrés à l'aide des dessins annexés, dans lesquels : les figures 1A et 1 B, précédemment décrites, représentent -schématiquement un écran pare-pierres classique, en vue de face et en vue de dessus, après une chute de pierre ; 25 la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation d'écran pare-pierres modulaire ; et les figures 3A et 3B représentent des exemples de réalisation détaillée de l'écran modulaire, au niveau de la tête et du pied d'un poteau. 2953228 Description d'un mode de réalisation préféré de l'invention Dans les figures qui suivent, on retrouve des éléments similaires à ceux de la figure 1A, désignés par des mêmes références. La figure 2 représente schématiquement une vue de face d'un mode 5 de réalisation d'écran pare-pierres modulaire. Il comporte plusieurs poteaux 10 ancrés dans la paroi rocheuse, perpendiculairement à la trajectoire probable des chutes de pierres. Les têtes des poteaux 10 sont reliées à la paroi rocheuse en amont de l'écran par des haubans 12 ancrés dans la roche. Deux câbles de rive 14, respectivement de tête et de pied, relient les poteaux 10 horizontalement et sont ancrés dans la paroi rocheuse de part et d'autre de l'écran. Les câbles de rive 14 sont montés sur les poteaux par des éléments de montage 16 leur permettant un coulissement axial libre. Ces éléments de montage 16 sont configurés pour maintenir le câble de rive 14 relié au poteau en toutes circonstances d'un fonctionnement normal de l'écran. Un filet 18, partiellement représenté, s'étend sur l'ensemble de la surface définie par les poteaux. Les bords supérieur et inférieur du filet sont maintenus par les câbles de rive 14. Chaque câble de rive 14 est muni, au voisinage de chaque poteau, de deux freins 20 situés respectivement de part et d'autre du poteau. Rappelons que les freins 20, symbolisés par des cercles, sont prévus pour permettre un allongement du câble lorsque sa tension dépasse un seuil. Les segments des câbles de rive 14 au voisinage de chaque poteau, comprenant les freins 20, ne maintiennent plus le filet 18. Le maintien du filet 18 est assuré à cet endroit par un câble fusible 24 fixé au câble de rive de part et d'autre des deux freins 20. Le câble fusible est par ailleurs, comme le câble de rive 14, monté à coulissement sur le poteau 10. so Par câble « fusible », on entend un câble muni d'un dispositif fusible 26, symbolisé par un hexagone, qui permet l'allongement du câble dès qu'il est sollicité en tension. La tension de déclenchement du « fusible » 26 est de préférence suffisante pour que le câble fusible puisse supporter le poids du filet 18 sans s'allonger, mais inférieure au seuil des freins 20, pour que le câble fusible s'allonge, sans opposer de résistance significative, en même temps que le câble de rive ou le tronçon de filet qu'il maintient. Cette configuration à câble fusible prenant le relais du câble de rive au voisinage de chaque poteau permet de réaliser une structure modulaire du filet et de ses éléments associés. En effet, les freins 20 et les éléments fusibles 26, comme on le verra ultérieurement, constituent des éléments d'assemblage facilement montables et démontables tout en garantissant la résistance requise. Les câbles fusibles 24 permettent de maintenir le filet au voisinage des poteaux, tout en laissant aux câbles de rive 14 de coulisser librement par rapport aux poteaux afin qu'ils remplissent convenablement leur rôle de suivi et amortissement de la déformation du filet. La configuration des câbles aux bords de l'écran peut être différente de celle autour des poteaux centraux, puisque les câbles sont à ce niveau menés des têtes des poteaux jusqu'à leurs ancrages. Comme cela est représenté, le câble fusible 24 en bord d'écran est fixé sur le câble de rive 14 entre le frein 20 et le poteau 10. C'est une zone qui sera le plus souvent dépourvue de filet 18. Chaque poteau 10 est ici maintenu par deux haubans 12 ancrés en amont à la paroi rocheuse de part et d'autre du poteau. Un seul ancrage sert à fixer deux haubans associés à deux poteaux successifs. Les deux haubans associés à un même poteau sont reliés à la tête du poteau par l'intermédiaire d'un même frein 20. L'écran comprend de préférence un assemblage contribuant à limiter la diminution de la hauteur efficace du filet après un choc. Cet assemblage comprend un câble auxiliaire 28 reliant les pieds des poteaux. Ce câble est fixé de manière rigide aux poteaux, c'est-à-dire qu'il n'est pas muni de freins lui permettant de s'allonger. A mi chemin entre deux poteaux, un frein 20' relie le câble auxiliaire 28 au câble de rive de pied 14. Après une chute de pierre, l'écran de la figure 2 se déforme également de la manière décrite en relation avec la figure 1 B. Les freins 20 distribués sur le câble de rive 14 s'allongent en permettant au câble de rive de suivre la déformation du filet, tout en l'amortissant. Les éléments fusibles 26 permettent aux câbles fusibles 24 de suivre le mouvement des câbles de rive en garantissant le maintien du filet 18 au voisinage des poteaux. La diminution de hauteur du filet est retardée, à sa partie inférieure, par l'assemblage du câble auxiliaire 28 et des freins 20'. Cet assemblage 28, 20' assure également un io maintien du filet près de la paroi pour empêcher l'échappement des pierres par gravité. Les figures 3A et 3B représentent un mode de réalisation détaillé des parties d'un écran au niveau, respectivement, de la tête d'un poteau 10 et du pied du poteau. La tête de poteau est représentée vue de 15 l'aval, et le pied est représenté vu de l'amont. Le filet 18 comprend une série de cerceaux en acier imbriqués. Chaque cerceau passe dans six autres cerceaux disposés autour de lui en hexagone. Chaque frein 20 comprend une plaque manillée par une extrémité à 20 une boucle d'un segment de câble de rive. Quatre câbles de freinage sont bridés sur les deux faces de la plaque, et forment deux boucles qui sont manillées à une boucle du segment suivant du câble de rive. Les extrémités libres des câbles de freinage permettront au frein de s'allonger avec un effort de frottement important. La course du frein 25 est déterminée par un tronçon de câble 30 fixé entre la plaque et les boucles des câbles de freinage. La longueur du tronçon de câble 30 est inférieure à la longueur des extrémités libres des câbles de freinage, de sorte que les câbles de freinage sont toujours en prise dans les brides en fin de course. 30 Le câble fusible 24 comprend deux tronçons de câble reliés au niveau du poteau par deux serre-câble, faisant office de dispositif fusible 26. Ces serre-câble permettent aux deux tronçons de glisser l'un par rapport à l'autre avec un effort de frottement nettement plus faible que celui activant les freins 20. Cet effort de frottement est toutefois suffisant pour supporter le poids du filet. Des serre-câble disposés aux extrémités libres des tronçons de câble fusible déterminent la course du dispositif fusible. Comme cela est représenté, le câble fusible 24 est fixé au poteau 10 s par une manille 32 passant dans une équerre du poteau. Cette manille permet au câble fusible de coulisser librement. Un élément de montage 16 des câbles de rive aux poteaux comprend deux plaques en U soudées dos à dos et définissant une gorge verticale de passage pour le câble de rive. Un boulon reliant les U 10 maintient le câble dans la gorge. A la figure 3B, on s'aperçoit que le poteau est articulé sur une plaque d'ancrage. Cela permet au poteau de s'incliner sous le choc, lorsque les freins des haubans s'allongent, sans risquer d'endommager l'ancrage. L'élément de montage 16 est solidaire de la plaque 15 d'ancrage à l'amont du poteau. On aperçoit également le câble auxiliaire 28, qui passe à l'amont du poteau. II peut comporter une boucle passant dans le boulon de l'élément de montage 16. Il est fixé par ses extrémités aux poteaux de bord de l'écran. Le filet 18 comprend plusieurs tronçons reliés entre eux au niveau des 20 poteaux par des manilles. Un tronçon de filet fait partie d'un module qui comprend en outre des segments de câble de rive de pied et de tête 14, ainsi que les freins 20 associés, et les tronçons de câble fusible 24 associés. Un seul des bords du module comporte les segments de câble de rive à passer dans les éléments de montage 16 25 en pied et tête de poteau. On réalise ainsi un module complet associé à chaque paire de poteaux de l'écran. Pour un écran particulièrement long, on aura de nombreux modules à transporter et installer, mais chaque module a un poids raisonnable et est peu volumineux. En outre, on s'aperçoit que le 30 nombre d'ancrages associés aux câbles de rive est constant, quelle que soit la longueur de l'écran. Revendications1. Ecran pare-pierres comprenant : un poteau (10) fixé à une paroi par une extrémité ; un câble de rive (14) ; un élément (16) de montage du câble de rive au poteau, permettant un coulissement axial du câble de rive ; deux freins (20) disposés en série dans le câble de rive, configurés pour permettre un allongement du câble de rive lorsque la tension du câble de rive dépasse un seuil ; et io un filet (18) maintenu par un bord au câble de rive ; caractérisé en ce qu'il comprend : lesdits deux freins (20) disposés au voisinage du poteau (10), respectivement de part et d'autre du poteau ; et un câble fusible (24) passant en aval du poteau (10), fixé au 15 câble de rive (14) de part et d'autre des deux freins (20), se substituant au câble de rive pour maintenir le filet (18), et configuré pour s'allonger sous une tension faible par rapport audit seuil. 2. Ecran selon le revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un 20 câble auxiliaire (28) dépourvu de freins, reliant les pieds de deux poteaux, et un frein (20') reliant le câble auxiliaire au câble de rive (14) à mi chemin entre les deux poteaux. 3. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble fusible (24) comprend deux tronçons de câble reliés par un élément 25 de serrage. 4. Ecran selon la revendication 3, caractérisé en ce que le câble fusible (24) est maintenu au poteau par une manille. . Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poteau (10) est articulé à son pied. 6. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filet (18) comprend deux tronçons de filet reliés de manière amovible entre 5 eux au niveau du poteau (10). 7. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque frein (20) est monté de manière amovible entre deux segments de câble de rive (14).