Brevet FR3019844A1 — publié le 20151016

DISPOSITIF DE PROTECTION POUR PYLONE ET PROCEDE DE PROTECTION D'UN PYLONE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine de la protection de pylônes, notamment les pylônes de support de caténaires. De manière connue, pour permettre l'alimentation en énergie électrique du matériel ferroviaire circulant sur des voies ferrées (train, etc.), des caténaires sont suspendues à des armements qui eux-mêmes sont fixés à des pylônes verticaux. Classiquement, ces pylônes sont réalisés en acier souvent galvanisé, et sont du type HEA, c'est-à-dire qu'ils présentent une section en " H ", simple ou jumelé. La structure de ces pylônes peut être massive, ou bien réalisée en treillis. En référence à la figure 1, chaque pylône 1 est encastré dans un massif en béton coulé dans une fouille réalisée dans le sol. Ce massif est surmonté par un dé de protection 2 en béton entourant la base du pylône 1. Ce dé de protection 2, formé par coffrage, permet notamment de protéger la base du pylône 1 contre les chocs issus du ballast de la voie ferrée. Un problème récurrent est la corrosion de ces pylônes 1 et, plus particulièrement, de leur partie sortant du dé de protection 2. Aussi, pour éliminer cet inconvénient, il est connu de recouvrir la face supérieure du dé de protection d'un produit anti-corrosion, en particulier, du goudron. Cependant, cette protection a tendance à se fissurer au cours du temps. Lors du passage de matériel ferroviaire sur la voie ferrée, des vibrations sont générées et le dé de protection est susceptible de se fissurer. La probabilité d'apparition des fissurations est augmentée du fait de l'adhérence du béton du dé de protection à la base du pylône. La protection des pylônes n'est ainsi pas homogène sur l'ensemble du réseau ferroviaire. Par ailleurs, les qualités mécaniques du coffrage d'un dé de protection varient d'un opérateur à un autre. La protection des pylônes n'est pas homogène, ce qui présente un inconvénient. En outre, les opérations de coffrage d'un dé de protection sont chronophages. En pratique, lorsque le dé de protection est fissuré, celui-ci retient les eaux de pluie, ce qui a pour effet de ronger peu à peu l'acier, et d'entraîner une fragilisation mécanique du pylône. Le remplacement complet de chaque pylône est très complexe, puisqu'il faut interrompre la circulation sur la voie ferrée pendant la durée des travaux. De plus, un tel remplacement est coûteux, et fortement consommateur d'acier. Il existe donc un besoin récurrent non pas de remplacement, mais de protection des pylônes corrodés. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION L'invention concerne un dispositif de protection pour pylône, en particulier pour pylône de support de caténaire, le dispositif de protection comportant au moins deux mâchoires préfabriquées et adaptées pour entourer la périphérie d'une base d'un pylône. De manière avantageuse, les mâchoires peuvent être produites de manière industrielle afin de bénéficier de caractéristiques homogènes à un prix de fabrication réduit. La mise en place d'un dispositif de protection ne dépend ainsi plus du savoir-faire des opérateurs. Les étapes de coffrage chronophages sont ainsi remplacées par une étape de mise en place rapide et précise de mâchoires préfabriquées, ce qui est très avantageux. De manière préférée, le dispositif de protection comporte deux mâchoires complémentaires, de préférence, identiques. Ainsi, le dispositif de protection est formé de manière simple et rapide par assemblage, ce qui diminue son temps d'installation. Lorsque les mâchoires sont identiques, le coût de fabrication est diminué et le risque d'erreur lors de l'assemblage est réduit. De préférence, les mâchoires sont en béton ou en mortier de ciment de manière à offrir une protection similaire à une protection obtenue préalablement par un dé de protection en béton coffré. Selon un aspect de l'invention, au moins une mâchoire comporte au moins un organe de fixation femelle et au moins un organe de fixation mâle. Ainsi, deux mâchoires identiques peuvent coopérer ensemble de manière complémentaire afin de former un dispositif de protection rigide. De préférence, au moins une mâchoire comporte un corps en forme de U définissant une base et deux branches. Ainsi, la mâchoire peut entourer la moitié de la périphérie du pylône. De préférence encore, l'organe de fixation femelle et l'organe de fixation mâle sont respectivement formés aux extrémités d'une première branche et d'une deuxième branche. De préférence, le pylône ayant une section en forme de H, le dispositif de protection comportant au moins une mâchoire comportant un corps en forme de U définissant une base et deux branches, ladite mâchoire comporte une portion en saillie, s'étendant entre lesdites branches, qui est adaptée pour s'étendre dans une cavité du H dont la section du pylône a la forme. Ainsi, la portion en saillie permet de combler partiellement la cavité du H. Une telle caractéristique est particulièrement avantageuse lorsqu'un produit flexible anti-corrosion est utilisé afin de limiter l'épaisseur de la couche d'amortissement formée entre le dispositif de protection et le pylône. Ainsi, la couche d'amortissement est possède une épaisseur sensiblement constante pour permettre un amortissement homogène à la périphérie du pylône. De préférence, le dispositif de protection possède une périphérie de forme carrée. Ainsi, le dispositif de protection possède un encombrement limité à la base d'un pylône dont la section s'inscrit dans un carré. L'invention concerne également un ensemble d'un pylône, en particulier un pylône de support de caténaire, et d'un dispositif de protection tel que présenté précédemment entourant une base dudit pylône. De manière préférée, le dispositif de protection est fixé au pylône par l'intermédiaire d'un produit flexible anti-corrosion. Selon un aspect, le produit flexible anti-corrosion est une résine du type polymère. L'injection d'un produit flexible anti-corrosion permet de former une couche d'amortissement entre le pylône et le dispositif de protection, ce qui permet d'éviter la transmission des efforts mécaniques entre le pylône et le dispositif de protection. En particulier, les efforts mécaniques relatifs aux vibrations générées par le passage d'un véhicule ferroviaire ne sont pas transmis. La durée de vie du pylône est ainsi allongée. Outre ses qualités d'amortissement, le produit flexible anti-corrosion permet de protéger de manière directe la base du pylône contre la corrosion, ce qui améliore sa durée de vie. En outre, un produit flexible présente une meilleure adhérence, ce qui limite le risque de fissuration. De préférence encore, le produit flexible anti-corrosion permet d'assurer l'étanchéité. Selon un autre aspect, le produit flexible anti-corrosion est un mastic d'étanchéité. De manière préférée, le produit flexible anti-corrosion comporte du bitume, de préférence, mélangé à un polymère. L'invention concerne également un procédé de protection d'un pylône, notamment un pylône de support de caténaire, le procédé de protection comportant : - une étape de mise en place d'un dispositif de protection à la base du pylône de manière à former une cavité périphérique entre le dispositif de protection et la base du pylône ; et - une étape d'injection d'un produit flexible anti-corrosion dans ladite cavité périphérique de manière à fixer ensemble ledit dispositif de protection et ladite base du pylône. Comme évoqué précédemment, le produit flexible anti-corrosion permet de former une couche d'amortissement entre le pylône et le dispositif de protection, ce qui permet d'éviter la transmission des efforts mécaniques entre le pylône et le dispositif de protection tout en formant une protection contre la corrosion. De préférence, le procédé comporte une étape de couverture d'une face supérieure du dispositif de protection par le produit flexible anti-corrosion. Ainsi, la protection anti- corrosion est continue depuis le pied du pylône jusqu'à la face supérieure du dispositif de protection. Si de l'eau de pluie recouvre le dispositif de protection, celle-ci ne peut pas affecter la durée de vie du dispositif de protection ou du pylône. PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation en perspective d'un pylône de support de caténaire protégé à sa base par un dé de protection selon l'art antérieur (déjà commentée) ; - la figure 2 est une représentation schématique d'un pylône de support de caténaire au cours de la mise en place d'un dispositif de protection selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective schématique du positionnement des deux mâchoires du dispositif de protection autour de la base du pylône ; - la figure 4 est une représentation d'une unique mâchoire de la figure 3 ; - la figure 5 est une représentation schématique d'une étape de préparation d'un pylône préalablement à la mise en place des mâchoires ; - la figure 6 est une représentation schématique d'une étape d'association des mâchoires sur la base du pylône ; - la figure 7 est une représentation schématique d'une étape d'injection d'un produit flexible anti-corrosion dans la cavité formée entre les mâchoires et la base du pylône ; et - la figure 8 est une représentation schématique d'une étape de protection de la surface supérieure du dispositif de protection. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE En référence à la figure 2, il est représenté un pylône 1 de support de caténaire qui s'étend longitudinalement et dont la section possède une forme de H, c'est-à-dire, du type HEA. Autrement dit, le pylône 1 comporte une paroi horizontale 12 reliée à ses extrémités latérales par deux parois orthogonales 11 comme illustré à la figure 2. Dans cet exemple, le pylône 1 comporte une extrémité inférieure qui est encastrée dans un massif en béton coulé dans une fouille réalisée dans le sol (non représenté). Par la suite, on désigne par « base » du pylône 1, la partie du pylône 1 qui émerge depuis le sol. Contrairement à l'art antérieur qui mettait en oeuvre un dé de protection formé par coffrage et injection de béton autour de la base la du pylône 1, l'invention se propose de combiner un dispositif de protection et un produit flexible anti-corrosion pour assurer la protection de la base la du pylône 1. En référence aux figures 2 et 3, le dispositif de protection 3 comporte deux mâchoires 30, de formes identiques, qui sont disposées en vis-à-vis sur le sol autour de la base la du pylône 1 de manière à former une cavité périphérique 4 entre le dispositif de protection 3 et la base la du pylône 1. Il va de soi que le dispositif de protection 3 pourrait comprendre plus de deux mâchoires de formes identiques ou différentes. Dans cette forme de réalisation, en référence aux figures 3 et 4, chaque mâchoire 30 20 se présente sous la forme d'un élément préfabriqué 30 en béton ou en mortier de ciment. De telles mâchoires 30 peuvent être obtenues de manière rapide, reproductible et à un prix de revient faible par un procédé industriel classique en utilisant, par exemple, des moules en métal dans lequel un mélange de béton est pressé et vibré. De préférence, les mâchoires 30 sont fabriquées en usine à grande 25 échelle. De manière préférée, le béton d'une mâchoire 30 possède une haute résistance en compression et en flexion ainsi qu'une absorption d'eau inférieure à 5% par rapport au poids total. Ainsi, les dimensions d'une mâchoire 30 sont parfaitement calibrées. Dans 30 cet exemple préféré de réalisation, la densité du béton est de l'ordre de 2,250kg/m3 du fait de sa faible teneur en eau. En référence à la figure 4, une mâchoire 30 comporte un corps en forme de U de manière à définir une base 33 et deux branches parallèles 31, 32 terminées 10 15 respectivement à leurs extrémités par un organe de fixation femelle 34 et un organe de fixation mâle 35. De manière préférée, les organes de fixation 34, 35 sont complémentaires de manière à permettre l'assemblage de deux mâchoires identiques 30. Dans cette forme de réalisation, l'organe de fixation femelle 34 se présente sous la forme d'une rainure tandis que l'organe de fixation mâle 35 se présente sous la forme d'une languette. Néanmoins, il va de soi que d'autres types de fixation pourraient convenir. De manière préférée, la longueur de la base 33 est deux fois plus importante que la longueur d'une branche 31, 32 de manière à former un dispositif de protection de forme carrée. De manière préférée, la hauteur d'une mâchoire 30 est de 15 cm et possède une masse comprise entre 14 et 20 kg de manière à permettre une manipulation manuelle d'une mâchoire 30 par un opérateur. La mise en place d'une mâchoire 30 sans outillage spécifique permet un gain de temps important. Toujours en référence à la figure 4, la mâchoire 30 comporte en outre une portion en saillie 36 s'étendant parallèlement et entre les branches 31, 32 du U de manière à coopérer avec la cavité du H dont la section du pylône 1 a la forme. Ainsi, en référence à la figure 3, l'épaisseur de la cavité 4 formée entre la base la du pylône 1 et la mâchoire de protection 30 est sensiblement constante, ce qui améliore la fixation au moyen du produit flexible anti-corrosion 5. En outre, la protection est homogène à la périphérie du pylône 1. De manière préférée, la portion en saillie 36 de la mâchoire 30 comporte un évidement 25 37 à son extrémité libre, de préférence en forme de demi-disque, comme illustré à la figure 4. Un tel évidement 37 permet avantageusement le passage de câbles. De manière préférée, en référence à la figure 6, chaque mâchoire 30 comporte des pentes inclinées de guidage 7 afin de guider, par exemple, de l'eau de pluie reposant 30 sur la face supérieure de la mâchoire 30. Selon un aspect, en référence aux figure 6 à 8, chaque mâchoire 30 comporte une goulotte d'évacuation 8 débouchant, d'une part, sur la face supérieure de la mâchoire et, d'autre part, sur une face latérale de la mâchoire afin d'évacuer, de manière localisée, de l'eau de pluie reposant sur la face supérieure de la mâchoire 30. De manière préférée, la goulotte d'évacuation 8 se présente sous la forme d'une rainure formée dans une pente inclinée 7 de la mâchoire 30 comme illustré à la figure 6. L'eau de pluie reposant sur la face supérieure est ainsi évacuée, ce qui limite le risque de corrosion du pylône. De préférence, lorsque le dispositif de protection 3 présente une périphérie de forme carrée, chaque côté du carré comporte une goulotte d'évacuation 8. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va être présenté en référence aux figures 5 à 8 qui illustrent de manière schématique plusieurs étapes d'un procédé de protection d'un pylône 1. L'invention va être présentée pour une rénovation d'un pylône 1 mais il va de soi qu'elle s'applique de manière similaire pour une installation neuve ou une réparation. En référence à la figure 5, la base la du pylône 1 est tout d'abord nettoyée en retirant par exemple un dé de protection en béton coffré formé à la base la. Cette étape est réalisée au moyen d'un marteau-piqueur ou d'un burin. De préférence, un nettoyage du sol à haute température est réalisé, par exemple, au moyen d'une buse à induction. Ensuite, en référence à la figure 6, deux mâchoires 30 sont placées en vis-à-vis sur le sol autour de la base la de manière à ce que leurs organes de fixation 34, 35 respectifs coopèrent ensemble pour former un dispositif de protection 3 de forme carrée autour de la base la du pylône 1. Toujours en référence à la figure 6, la portion en saillie 36 de chaque mâchoire 30 s'étend dans une des cavités du H dont la section du pylône 1 a la forme. Une telle mise en place est rapide et simple, ce qui procure un gain de temps important. Suite à la mise en place des mâchoires 30, comme illustré à la figure 3, l'épaisseur de la 30 cavité 4 formée entre la base 1 a du pylône 1 et les mâchoires de protection 30 est sensiblement constante, de l'ordre de 2 cm à 5 cm. En référence à la figure 7, un produit flexible anti-corrosion 5 est injecté dans la cavité 4. Dans cet exemple, le produit flexible anti-corrosion 5 est un mastic d'étanchéité comportant du bitume mélangé avec des polymères. De tels produits anti-corrosion 5 sont par exemple connus sous les dénominations commerciales « TOK MELT » de la société DENSO ou « ACCOPLAST BSP » de la société INTERDESCO. Le produit anticorrosion 5 est appliqué à chaud à une température supérieure à la température de fusion (de l'ordre de 180°C) afin que ce dernier demeure visqueux et puisse être introduit sans difficulté dans la cavité périphérique 4. Il va de soi que d'autres produits flexibles anti-corrosion pourraient convenir, par exemple, un mastic d'étanchéité à base de bitume liquide à chaud. Eventuellement, avant introduction du produit flexible anti-corrosion, un produit primaire peut être appliqué sur les surfaces du pylône 1 et des mâchoires 30 afin d'augmenter l'adhérence du produit flexible anti-corrosion 5. Dans cet exemple, le produit anti-corrosion 5 est conditionné sous forme de pains compacts et solides qui sont introduits dans un fondoir afin d'être réchauffés. Le fondoir est équipé d'une buse d'injection qui est introduite dans la cavité périphérique 4 afin de la remplir entièrement comme illustré à la figure 7. De manière préférée, une couche de finition 6 est appliquée sur la face supérieure des mâchoires 30 et de la cavité 4. La couche de finition 6 est formée à partir du même produit anti-corrosion 5 utilisé précédemment et permet d'assurer une barrière anti- corrosion continue depuis le sol jusqu'à la face supérieure du dispositif de protection 3. De manière avantageuse, la base d'un pylône 1 est protégée de manière rapide et reproductible étant donné que les mâchoires 30 sont préfabriquées. En outre, l'utilisation d'un produit flexible anti-corrosion 5 permet de former une couche d'amortissement entre le pylône 1 et les mâchoires 30, ce qui limite la transmission d'efforts mécaniques, entre le pylône 1 et les mâchoires 30, liés aux vibrations consécutives au passage d'un véhicule ferroviaire à proximité du pylône 1. La durée de vie du dispositif de protection 3 est ainsi améliorée. La durée d'un cycle de maintenance est ainsi allongée. En outre, le produit flexible anti-corrosion 5 permet de protéger le pylône 1 contre la corrosion de manière continue depuis sa base jusqu'à la face supérieure des mâchoires 30, ce qui limite le risque de fissuration. En outre, le dispositif de protection 3 permet de protéger le pylône 1 contre la projection de ballast du fait de rigidité et de sa densité élevée. L'invention a été présentée pour une application ferroviaire pour un pylône de support de caténaire. Il va de soi que l'invention s'applique à tout pylône qu'il soit utilisé dans le domaine de l'énergie, des télécommunications ou de toute autre industrie. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection (3) pour pylône (1), notamment pour pylône (1) de support de caténaire, le dispositif de protection (3) comportant au moins deux mâchoires (30) préfabriquées et adaptées pour entourer la périphérie d'une base (1 a) d'un pylône (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les mâchoires (30) sont complémentaires, de préférence, identiques. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel les mâchoires (30) sont en béton ou en mortier de ciment. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins une mâchoire (30) comporte au moins un organe de fixation femelle (34) et au moins un organe de fixation mâle (35). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, au moins une mâchoire (30) comporte un corps en forme de U définissant une base (33) et deux branches (31, 32). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, le pylône (1) ayant une section en forme de H, le dispositif de protection (3) comportant au moins une mâchoire (30) comportant un corps en forme de U définissant une base (33) et deux branches (31, 32), ladite mâchoire (30) comporte une portion en saillie (36), s'étendant entre lesdites branches (31, 32), qui est adaptée pour s'étendre dans une cavité du H dont la section du pylône (1) a la forme. 7. Ensemble d'un pylône (1), en particulier un pylône (1) de support de caténaire, et d'un dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 6 entourant une base (1 a) dudit pylône (I a). 8. Ensemble selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de protection (3) est fixé au pylône (1) par l'intermédiaire d'un produit flexible anti-corrosion (5). 9. Procédé de protection d'un pylône (1), notamment un pylône (1) de support de caténaire, le procédé de protection comportant : une étape de mise en place d'un dispositif de protection (3), selon l'une des revendications 1 à 6, à la base (1 a) du pylône (1) de manière à former une cavité périphérique (4) entre le dispositif de protection (3) et la base du pylône (1) ; et une étape d'injection d'un produit flexible anti-corrosion (5) dans ladite cavité périphérique (4) de manière à fixer ensemble ledit dispositif de protection (3) et ladite base (la) du pylône (1). 10. Procédé selon la revendication 9, comportant une étape de couverture d'une face supérieure du dispositif de protection (3) par le produit flexible anti- corrosion (5).