Brevet FR3011058A1 — publié le 20150327

SYSTEME DE FIXATION DE CABLES A DES VIADUCS, PONTS OU SIMILAIRES L'invention concerne un système de fixation de câbles à des viaducs, tels que par exemple des viaducs d'autoroute, des viaducs ferroviaires ou des ponts en général. On sait que les structures d'autoroute peuvent également être utilisées pour transporter des câbles, par exemple des câbles électriques, même des câbles électriques à haute tension, qui sont fixés sur les côtés de la chaussée ou, en général, à proximité de cette dernière. Dans les parties de structures d'autoroute construites sur des viaducs, les câbles sont ancrés aux côtés des travées en les fixant au moyen de consoles ou d'éléments similaires. On le sait, les viaducs et les ponts sont des structures qui bougent en raison à la fois d'effets thermiques et d'effets sismiques. Les câbles qui leur sont associés sont soumis à des déformations et mouvements considérables qui dépendent du système avec lequel les câbles sont fixés au viaduc. Dans les viaducs de grandes dimensions, les mouvements peuvent aller de 60 cm à 1 m et, dans ces cas, le câble peut être endommagé, se rompre, s'il est contraint de façon rigide à la structure du viaduc. La présente invention concerne une solution technique destinée à supporter des câbles dans les travées d'un viaduc de façon à permettre des déformations et mouvements du viaduc lui-même sans provoquer de contraintes dangereuses et non souhaitées sur les câbles. Un aspect de la présente invention concerne un système de fixation de câbles à des viaducs, ponts ou similaires. Ce système comprenant un guide, qui est contraint longitudinalement au viaduc, et une pluralité d'éléments de raccordement, qui sont associés à au moins un câble et coulissent le long du guide, les éléments de raccordement comprennent au moins un chariot, adapté pour coulisser dans le guide, au moins une structure tubulaire, dans laquelle au moins un câble est inséré de façon coulissante, et une structure articulée, qui est intercalée entre le chariot et le tube et permet à la structure tubulaire de tourner par rapport au chariot autour de trois axes X, Y et Z, qui sont orthogonaux les uns par rapport aux autres. Les particularités et avantages du système selon la présente invention seront mieux compris à la lecture attentive de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation explicatif et non limitatif en référence aux dessins qui l'accompagnent, qui représentent respectivement ce qui suit : - la figure la représente une vue latérale schématique d'un viaduc d'autoroute, qui est associé à un câble sur la paroi latérale au moyen du système selon la présente invention ; - la figure lb représente une vue en plan schématique d'un viaduc d'autoroute, qui est associé à un câble de l'intérieur vers l'extérieur de la section du tablier au moyen du système selon la présente invention ; - la figure 2 représente une vue de face d'une partie du viaduc mettant en évidence un élément de raccordement du système selon la présente invention ; - la figure 3 représente une vue de dessus de l'élément de raccordement de la figure 2; - les figures 4a et 4b représentent une vue latérale de la partie du viaduc mettant en évidence un élément de raccordement du système selon la 10 présente invention, dans une position de repos et incliné en raison d'une oscillation, respectivement ; - la figure 5 représente une partie de raccordement entre les tubes du système selon la présente invention contenant le câble. 15 En référence aux figures mentionnées ci-dessus, le système selon la présente invention comprend un guide 2, qui est longitudinalement contraint au viaduc, et une pluralité d'éléments de raccordement, qui sont associés au câble C et coulissent le long du guide. 20 Ces éléments de raccordement comprennent au moins un chariot 3, qui est adapté pour coulisser dans ledit guide, au moins une structure tubulaire 4, dans laquelle le câble est inséré de façon coulissante, et une structure articulée 5, qui est intercalée entre le chariot et le tube et permet à la 25 structure tubulaire de tourner par rapport au chariot autour de trois axes X, Y et Z, qui sont orthogonaux les uns aux autres. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure la, le dessin met schématiquement en évidence un viaduc V contraint aux supports de début 3 0 1 1 0 5 8 4 SI et aux supports de fin SF du viaduc lui-même. Le long du viaduc, deux câbles C sont fixés via le système selon la présente invention, qui comprend le guide 2, le long duquel des éléments de raccordement coulissent, lesquels sont sensiblement espacés les uns des autres d'une distance égale, de façon à 5 répartir le poids des câbles de façon optimale. La figure 2 représente, en particulier, la structure du guide et de l'élément de raccordement 3. En particulier, le guide 2, dans sa vue en coupe, a sensiblement la 10 forme d'un double « T » et est de préférence fixé au viaduc au moyen d'au moins une paire de profilés métalliques P. Des roues 31 de chariot 3, qui lui permettent de coulisser longitudinalement, sont insérées dans chaque gorge desdits « T ». 15 La structure articulée est agencée sous le chariot 3, laquelle comprend une première articulation 51, qui est adaptée pour permettre une rotation autour d'un axe vertical Y, une deuxième articulation 52, qui est adaptée pour permettre une rotation autour d'un axe horizontal X, et une troisième 20 articulation 53, qui est adaptée pour permettre une rotation autour d'un axe horizontal Z, qui est orthogonal audit axe horizontal X. La structure tubulaire 4 est contrainte, sur le côté inférieur, à la troisième articulation et comprend un cadre constitué d'une barre de support central 41, qui supporte au moins une base 42, sur laquelle des tubes 43 reposent. Dans le cas 25 représenté sur la figure, deux bases agencées l'une au-dessus de l'autre sont fournies, mais, à l'évidence, le nombre de bases peut varier en fonction du nombre de câbles devant être supportés. Les tubes sont placés de façon avantageuse l'un de chaque côté de la barre, de façon à garantir un meilleur équilibre du système. Au moins un câble C coulisse à l'intérieur de chaque tube. Chaque base peut être avantageusement couverte par un carter 44, qui est adapté pour maintenir les tubes 43 en position. De cette façon, le système amène les supports des câbles à être complètement décrochés du viaduc dans la direction longitudinale. Ce degré de liberté permet au viaduc de translater et d'être soumis à des déformations thermiques dans la direction longitudinale, sans traîner le câble pendant ce mouvement. Cela est possible grâce à une paire de roulements du chariot coulissant sur l'aile inférieure du guide en double T 2 ancré au viaduc. Pour s'assurer que la totalité des chariots coulisse de façon uniforme, évitant ainsi que cette fonction ne doive être remplie par les câbles, les chariots seront raccordés les uns aux autres par un câble d'acier FA, qui sera fixé aux culées du viaduc à proximité des remblais des câbles. Ce câble est également utilisé pour mettre à la terre les chariots. La première articulation 51 permet une rotation autour de l'axe vertical Y. Ce degré de liberté permet à la contrainte d'absorber les variations planimétriques de l'agencement des câbles. Un exemple est offert par les situations dans lesquelles les câbles passent de l'intérieur à l'extérieur du caisson du viaduc. La deuxième articulation 52 permet une rotation autour de l'axe horizontal X. Ce degré de liberté permet d'orienter la contrainte dans une direction verticale, offrant ainsi aux câbles une situation de fixation transversale constamment plate, indépendamment de la pente transversale locale du pont ou du viaduc. La troisième articulation 53 permet une rotation autour de l'axe transversal Z. Ce dernier degré de liberté permet à la contrainte de réaliser des mouvements qui permettent l'absorption de variations thermiques locales du système de câble-tube compteur. 3 0 1 1 0 5 8 6 Des déformations thermiques locales éventuelles du système de câble C - structure tubulaire 4 sont absorbées par un léger jeu longitudinal qui est délibérément laissé à chaque ancrage et par la possibilité pour le câble de s'étendre localement en exploitant les différents mouvements et rotations 5 permis. En particulier, la deuxième articulation 52 comprend un goujon 521, qui est inséré dans une fente 522 avec un diamètre qui est plus grand que celui du goujon, ce qui détermine un jeu. En plus des degrés de liberté permis par le système et indiqués ci-dessus, les tubes 43 ne sont pas d'un seul tenant pour la longueur totale du 10 viaduc, mais il s'agit de pièces qui sont reliées les unes aux autres au moyen de manchons de retenue 45, qui permettent une compensation de l'extension provoquée par les changements thermiques. Avantageusement, les tubes 43 sont constitués de PEHD (Polyéthylène Haute Densité). 15 Le principe de fonctionnement du système de support de câble est basé sur l'idée de permettre au viaduc de bouger de toutes les manières jugées nécessaires pour qu'il se comporte correctement pendant l'utilisation et en cas de tremblements de terre. Dans la solution suggérée, chaque élément de support peut coulisser librement par rapport au viaduc, réalisant 20 ainsi des mouvements dans l'espace en fonction des degrés de liberté permis à la contrainte. Dans les deux installations des figures la et lb, qui représentent des structures métalliques soumises à des agents corrosifs, on peut utiliser des 25 guides, profilés et éléments de raccordement constitués d'acier inoxydable, ce qui garantit qu'ils ne se corrodent, rouillent ni ne tachent, pendant une longue période, et, puisqu'ils ne peuvent pas être affectés par des agents naturels et chimiques, cela garantit un besoin très réduit d'entretien et un rendement de très haut niveau au fil des années. REVENDICATIONS1. Système de fixation de câbles à des viaducs, ponts ou structures de construction similaires, ledit système comprenant un guide (2), qui est contraint longitudinalement au viaduc, et une pluralité d'éléments de raccordement, qui sont associés à au moins un câble (C) et coulissent le long dudit guide, lesdits éléments de raccordement comprennent au moins un chariot (3), adapté pour coulisser dans ledit guide, au moins une structure tubulaire (4), dans laquelle au moins un câble est inséré de façon coulissante, et une structure articulée (5), qui est intercalée entre le chariot et le tube et permet à la structure tubulaire de tourner par rapport au chariot autour de trois axes X, Y et Z, qui sont orthogonaux les uns par rapport aux autres. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le guide (2), dans sa vue en coupe, a la forme d'un double « T », des roues (31) du chariot (3), qui 15 lui permettent de coulisser longitudinalement, étant insérées dans chaque gorge desdits «T ». 3. Système selon la revendication 1, dans lequel la structure articulée comprend une première articulation (51), destinée à permettre une rotation 20 autour d'un axe vertical (Y), une deuxième articulation (52), destinée à permettre la rotation autour d'un axe horizontal (X), et une troisième articulation (53), destinée à permettre la rotation autour d'un axe horizontal (Z), qui est orthogonal par rapport audit axe horizontal X. 25 4. Système selon la revendication 1, dans lequel la structure tubulaire (4) comprend un cadre constitué d'une barre de supportcentral (41), qui supporte au moins une base (42), sur laquelle des tubes (43) reposent, au moins un câble (C) coulissant à l'intérieur de chaque tube. 5. Système selon la revendication 4, dans lequel les tubes sont placés l'un de chaque côté de la barre, de façon à garantir un meilleur équilibre du système. 6. Système selon la revendication 4, dans lequel chaque base est couverte par un carter (44), pour maintenir les tubes (43) en position. 7. Système selon la revendication 3, dans lequel la deuxième articulation (52) comprend un goujon (521), qui est inséré dans une fente (522) avec un diamètre qui est plus grand que celui du goujon. 8. Système selon la revendication 4, dans lequel les tubes (43) ne sont pas d'un seul tenant pour la longueur totale du viaduc, mais il s'agit de pièces qui sont reliées les unes aux autres au moyen de manchons de retenue (45), ce qui permet une compensation de l'extension provoquée par les changements thermiques. 9. Système selon la revendication 4, dans lequel les tubes (43) sont constitués de PEHD ou polyéthylène haute densité. 10. Système selon la revendication précédente, dans lequel les guides, les barres structurelles et les éléments de raccordement sont constitués d'acier inoxydable.