EP3497285B1 - Protection and safety device with dissipator screen fixed by a connection cable and provided with a structural frame and a mesh system - Google Patents
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- EP3497285B1 EP3497285B1 EP17765210.4A EP17765210A EP3497285B1 EP 3497285 B1 EP3497285 B1 EP 3497285B1 EP 17765210 A EP17765210 A EP 17765210A EP 3497285 B1 EP3497285 B1 EP 3497285B1
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- E01F7/00—Devices affording protection against snow, sand drifts, side-wind effects, snowslides, avalanches or falling rocks; Anti-dazzle arrangements ; Sight-screens for roads, e.g. to mask accident site
- E01F7/02—Snow fences or similar devices, e.g. devices affording protection against sand drifts or side-wind effects
- E01F7/025—Devices specially adapted for protecting against wind, e.g. screens, deflectors or attenuators at tunnel or lock entrances
Description
La présente invention concerne un dispositif de protection et de sécurité contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée. Le dispositif comprend un écran intercepteur dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression de masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique des masses.The present invention relates to a device for protection and safety against the impacts of masses in free and uncontrolled progression. The device comprises an interceptor screen dissipating kinetic energy having an ability to be deformed at least in part during braking and stopping the progression of moving masses coming to strike the interceptor screen to participate in the dissipation of the energy. mass kinetics.
L'invention concerne aussi un système de protection et de sécurité comprenant une ossature délimitant au moins une lumière et au moins un tel dispositif de protection et de sécurité.The invention also relates to a protection and safety system comprising a framework delimiting at least one lumen and at least one such protection and safety device.
La problématique de protéger une zone située en aval sur la trajectoire de masses en progression libre et incontrôlée est connue depuis de nombreuses années.The problem of protecting an area located downstream on the trajectory of freely advancing and uncontrolled masses has been known for many years.
Dans le domaine de la protection et de la sécurité en régions montagneuses, il existe ainsi de nombreuses solutions pour protéger des zones contre la chute de pierres ou contre les avalanches. Ces solutions utilisent classiquement des moyens ayant une capacité à dissiper tout ou partie de l'énergie cinétique des masses interceptées.In the field of protection and safety in mountainous regions, there are thus many solutions to protect areas against falling rocks or against avalanches. These solutions conventionally use means having a capacity to dissipate all or part of the kinetic energy of the intercepted masses.
Si ces solutions sont satisfaisantes dans le domaine technique pour lequel elles ont été conçues, elles ne répondent pas nécessairement aux besoins en termes de protection et de sécurité dans d'autres domaines techniques ou de la vie courante où d'autres problématiques sont susceptibles d'apparaitre.While these solutions are satisfactory in the technical field for which they were designed, they do not necessarily meet the needs in terms of protection and security in other technical fields or in everyday life where other problems are likely to arise. appear.
En particulier, il existe un besoin de sécuriser certaines zones, publiques ou à risque comme des installations industrielles sensibles, par exemple contre des impacts d'objets envolés par des tornades ou des équipements et personnes contre la chute d'objets ou les ondes de chocs.In particular, there is a need to secure certain areas, public or at risk, such as sensitive industrial installations, for example against the impact of objects blown away by tornadoes or equipment and people against falling objects or shock waves. .
Il est connu d'aménager une ossature délimitant au moins une lumière à protéger, située en amont de la zone à protéger selon la trajectoire des masses, et un écran intercepteur constitué d'un grillage ou d'un filet fixé à sa périphérie directement sur le contour de la lumière délimitée par l'ossature de sorte à occulter cette lumière.It is known to provide a framework delimiting at least one lumen to be protected, located upstream of the area to be protected along the trajectory of the masses, and an interceptor screen consisting of a mesh or a net fixed to its periphery directly on the outline of the light delimited by the framework so as to obscure this light.
En fonction de la zone à protéger et/ou des objets possiblement envolés contre lesquels il est attendu d'être protégé, le cahier des charges spécifique auquel il est nécessaire de répondre peut varier et devenir beaucoup plus drastique que dans le domaine de la protection dans les zones montagneuses, par exemple en termes de distance de freinage ou de perforation.Depending on the area to be protected and / or the possibly blown objects against which it is expected to be protected, the specific specifications to which it is necessary to respond may vary and become much more drastic than in the field of protection in mountainous areas, for example in terms of braking distance or puncture.
Notamment, le cahier des charges imposé par certains maitres d'ouvrage peut demander au dispositif de protection et de sécurité de respecter simultanément de multiples contraintes, à savoir l'hypothèse d'un fort effet poinçonnant de l'impact d'un tube de référence avec une énergie très élevée pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilojoules à dissiper sous une déformée limitée, parfois inférieure à 1,5 m.In particular, the specifications imposed by certain project owners may require the protection and safety device to simultaneously comply with multiple constraints, namely the hypothesis of a strong punching effect of the impact of a reference tube with a very high energy that can reach several tens of kilojoules to dissipate under a limited deformation, sometimes less than 1.5 m.
Or, si les essais et les simulations numériques normalisent classiquement des zones d'impact positionnées à une certaine distance admissible des bords et des coins de la surface de l'écran intercepteur, cette distance n'est pas maîtrisée dans la réalité. Il devient difficile d'estimer le comportement du dispositif de protection en situation d'impact à proximité des bords ou des coins. Il est connu d'adjoindre des plaques de blindage dans les coins, mais elles ne règlent que partiellement le problème. Lorsqu'on représente l'évolution de la force équivalente à reprendre globalement par l'écran intercepteur classique (grillage ou filet liaisonné sur son pourtour à une ossature par des manilles, cette condition aux limites étant considérée comme articulée mais non déformable) sous l'impact de référence évoqué précédemment en fonction de la distance entre la zone d'impact et le bord de la surface de l'écran intercepteur, il est constaté que la force équivalente croît quasiment de manière exponentielle au fur et à mesure que la distance diminue. Autrement dit, plus l'impact se rapproche des bords et des coins de l'écran intercepteur, plus la force de réaction équivalente est élevée, notamment en raison d'une capacité de déformation quasi nulle dans cette zone, rendant la décélération infinie.However, if the tests and the numerical simulations conventionally standardize the impact zones positioned at a certain admissible distance from the edges and the corners of the surface of the interceptor screen, this distance is not controlled in reality. It becomes difficult to estimate the behavior of the protective device in an impact situation near edges or corners. It is known to add armor plates in the corners, but they only partially solve the problem. When we represent the evolution of the equivalent force to be taken up globally by the conventional interceptor screen (mesh or net linked on its periphery to a framework by shackles, this boundary condition being considered as articulated but not deformable) under the reference impact previously mentioned as a function of the distance between the impact zone and the edge of the surface of the interceptor screen, it is observed that the equivalent force increases almost exponentially as the distance decreases. In other words, the closer the impact is to the edges and corners of the interceptor screen, the greater the equivalent reaction force, in particular due to an almost zero deformation capacity in this area, making the deceleration infinite.
Ainsi, à proximité du pourtour, il y a un seuil de distance critique où la force à reprendre par l'écran intercepteur est susceptible de dépasser sa propre capacité de résistance.Thus, near the perimeter, there is a critical distance threshold where the force to be taken up by the interceptor screen is likely to exceed its own resistance capacity.
La situation est encore plus critique pour des dispositifs où l'écran intercepteur est composé d'au moins deux couches superposées si celles-ci sont disjointes. En effet, en fonction de l'intervalle séparant les deux couches, la première couche s'enfonce d'abord sans entrer en contact avec la seconde couche. Géométriquement, la seconde couche est donc mobilisée tardivement et alors que la première couche est déjà largement sollicitée, voire alors qu'elle a déjà pu atteindre sa limite de rupture. Au pire, le dispositif agit alors, non pas de manière coordonnée, mais comme s'il était équivalent à une séquence successive de monocouches dont les capacités sont majoritairement consommées avant que la suivante ne vienne la renforcer voire juste la suppléer si la rupture est déjà atteinte : faute d'une coopération efficace des différentes couches, la résistance apparente est donc fortement minorée. Dans ces situations, la problématique de résistance à proximité des bords et des coins de l'écran intercepteur est essentielle
Un dispositif de protection et de sécurité pour protection d'une ouverture est connu par
A protection and safety device for protecting an opening is known by
La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients listés ci-dessus.The present invention aims to resolve all or part of the drawbacks listed above.
Dans ce contexte, il existe un besoin de fournir un dispositif de protection et de sécurité du type précité, qui soit simple de fabrication et de pose, efficace et résistant en situation d'impact, notamment sur toute la surface à protéger, tout en restant économique, léger et transposable à différentes ossatures porteuses même existantes.In this context, there is a need to provide a protection and safety device of the aforementioned type, which is simple to manufacture and install, efficient and resistant in an impact situation, in particular over the entire surface to be protected, while remaining economical, light and transposable to different load-bearing frames, even existing ones.
A cet effet, il est proposé un dispositif de protection et de sécurité contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée comprenant un écran intercepteur dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression des masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique desdites masses, selon la revendication 1.To this end, a device is proposed for protection and safety against the impacts of masses in free and uncontrolled progression comprising an interceptor screen dissipating kinetic energy having an ability to deform at least in part during braking and stopping. of the progression of the moving masses coming to strike the interceptor screen to participate in the dissipation of the kinetic energy of said masses, according to claim 1.
Selon un mode de réalisation particulier, le cadre de structure présente un contour fermé.According to a particular embodiment, the structural frame has a closed contour.
Selon un autre mode de réalisation, le réseau maillé est constitué par une ou plusieurs couches d'un filet ou d'un grillage présentant une pluralité de câbles ou de fils entrecroisés pour délimiter une pluralité de mailles réparties sur la surface du réseau maillé.According to another embodiment, the mesh network is formed by one or more layers of a net or a mesh having a plurality of cables or wires crossed to delimit a plurality of meshes distributed over the surface of the mesh network.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le câble de liaison s'étend en périphérie du cadre de structure, à l'extérieur de celui-ci et sur tout son pourtour.According to another particular embodiment, the connecting cable extends around the periphery of the structural frame, on the outside of the latter and over its entire periphery.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le câble de liaison traverse alternativement des passages frottant intégrés au cadre de structure et les organes de fixation destinés à être fixés à l'ossature.According to another particular embodiment, the connecting cable alternately passes through friction passages integrated into the structural frame and the fixing members intended to be fixed to the frame.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque organe de fixation est constitué par une manille dans laquelle le câble de liaison passe à travers.According to another particular embodiment, each fixing member is formed by a shackle in which the connecting cable passes through.
Selon l'invention, les éléments de fixation comprennent, outre le câble de liaison, d'une part une pluralité de pattes de fixation fusibles à rupture prédéterminée sous charge, solidaires du cadre de structure en étant échelonnées le long de son périmètre, et d'autre part une pluralité d'organes de serrage où chaque organe de serrage est apte à assurer le serrage de l'une des pattes de fixation contre l'ossature, notamment par boulonnage.According to the invention, the fixing elements comprise, in addition to the connecting cable, on the one hand a plurality of fusible fixing lugs with predetermined rupture under load, integral with the structural frame while being staggered along its perimeter, and d 'on the other hand a plurality of clamping members where each clamping member is able to ensure the tightening of one of the fixing lugs against the framework, in particular by bolting.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque bord du cadre de structure est constitué par un profilé en métal ayant une section de coupe présentant au moins deux flancs latéraux opposés en regard l'un de l'autre enchâssant un bord périphérique correspondant du réseau maillé.According to another particular embodiment, each edge of the structural frame is formed by a metal profile having a cutting section having at least two opposite side flanks facing each other encasing a corresponding peripheral edge of the mesh network .
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque bord du cadre de structure comprend une pluralité d'éléments de retenue de l'une des mailles du réseau maillé, venant chacun se loger individuellement dans une maille correspondante du réseau maillé.According to another particular embodiment, each edge of the structural frame comprises a plurality of elements for retaining one of the meshes of the mesh network, each coming to be housed individually in a corresponding mesh of the mesh network.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier, chaque élément de retenue est constitué par un boulon entretoise reliant les deux flancs latéraux du profilé en métal.According to yet another particular embodiment, each retaining element consists of a spacer bolt connecting the two lateral sides of the metal section.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier, la boucle fermée formée par le câble de liaison comprend, sur sa longueur, au moins un dissipateur d'énergie.According to yet another particular embodiment, the closed loop formed by the connecting cable comprises, over its length, at least one energy dissipator.
Selon une mode de réalisation particulier, l'écran intercepteur comprend un matériau d'habillage de type bâche ou bardage agencé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre de structure, en complément du réseau maillé.According to a particular embodiment, the interceptor screen comprises a covering material of the tarpaulin or cladding type arranged across the opening delimited by the structural frame, in addition to the mesh network.
Il est également proposé un système de protection et de sécurité comprenant une ossature délimitant au moins une lumière et au moins un tel dispositif de protection et de sécurité dont les organes de fixation sont connectés à l'ossature d'une manière telle que l'écran intercepteur est positionné en travers de ladite lumière.A protection and safety system is also proposed comprising a framework delimiting at least one slot and at least one such protection and safety device, the fixing members of which are connected to the framework in such a way that the screen. interceptor is positioned across said lumen.
Selon un mode de réalisation particulier, le câble de liaison assure une liaison non rigide entre l'ossature et le cadre de structure autorisant un déplacement relatif prédéterminé selon les six degrés de liberté entre l'ossature et le cadre de structure sans rupture du câble de liaison durant tout déplacement du cadre de structure et toute déformation plastique du cadre de structure induite par l'impact de la masse interceptée par le réseau maillé.According to a particular embodiment, the connecting cable provides a non-rigid connection between the framework and the structural frame allowing a predetermined relative displacement according to the six degrees of freedom between the framework and the structural frame without breaking the cable. connection during any displacement of the structural frame and any plastic deformation of the structural frame induced by the impact of the mass intercepted by the mesh network.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :
- la
Figure 1 est une vue de dessus d'un exemple de dispositif de protection et de sécurité selon l'invention, - la
Figure 2 illustre, en perspective, une partie de l'écran intercepteur utilisé dans le dispositif de laFigure 1 , - la
Figure 3 représente une partie du réseau maillé de l'écran intercepteur, - les
Figures 4 et 5 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact au centre de l'écran intercepteur pour une surface à occulter de 3,8 m par 3,6 m, - les
Figures 6 et 7 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé à 40 cm du bord intérieur de l'ossature pour une surface de l'écran interpecteur de 3,8 m par 3,6 m, - les
Figures 8 et9 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé à proximité du coin (à 40 cm des deux bords sécants de l'ossature) de l'écran intercepteur pour une surface à occulter de 2,5 m par 2,5 m, - la
Figure 10 montre la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé au centre de l'un des bords du cadre de structure de l'écran intercepteur, - la
Figure 11 illustre la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé exactement au coin du cadre de structure de l'écran intercepteur, - et la
Figure 12 représente la distribution de l'énergie d'impact, en fonction du temps, entre l'impacteur, l'écran intercepteur, le câble de liaison et l'ossature.
- the
Figure 1 is a top view of an example of a protection and safety device according to the invention, - the
Figure 2 illustrates, in perspective, part of the interceptor screen used in the device of theFigure 1 , - the
Figure 3 represents part of the mesh network of the interceptor screen, - the
Figures 4 and 5 show the digital simulation in the hypothesis of an impact at the center of the interceptor screen for a surface to be obscured of 3.8 m by 3.6 m, - the
Figures 6 and 7 show the digital simulation in the hypothesis of an impact located at 40 cm from the interior edge of the framework for an area of the interpector screen of 3.8 m by 3.6 m, - the
Figures 8 and9 show the digital simulation in the hypothesis of an impact located near the corner (40 cm from the two intersecting edges of the framework) of the interceptor screen for a surface to be obscured of 2.5 m by 2.5 m , - the
Figure 10 shows the digital simulation in the hypothesis of an impact located at the center of one of the edges of the frame of the interceptor screen, - the
Figure 11 illustrates the numerical simulation in the hypothesis of an impact located exactly at the corner of the structural frame of the interceptor screen, - and the
Figure 12 represents the distribution of impact energy, as a function of time, between the impactor, the interceptor screen, the connecting cable and the framework.
En référence aux
Le dispositif de protection et de sécurité 10 vient se monter sur une ossature 11 délimitant au moins une lumière 12, le dispositif 10 ainsi monté occultant la totalité de la lumière pour empêcher les masses de passer à travers la lumière 12.The protection and
Le dispositif de protection et de sécurité 10 comprend un écran intercepteur 13 dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression des masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur 13 pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique des masses qui viennent percuter l'écran intercepteur 13. L'écran intercepteur 13 est fixé à l'ossature 11 par des éléments de fixation utilisant des premiers et deuxièmes moyens parallèles et indépendants, décrits en détails plus loin. La fixation de l'écran intercepteur 13 est réalisée de sorte que l'écran intercepteur 13 est positionné en travers de cette lumière 12 afin de l'occulter, notamment sur toute sa surface.The protection and
L'ossature 11 est une structure de support aménagée en amont d'une zone à protéger contre les impacts des masses suivant le sens de déplacement possible de ces masses. La nature et la conception de l'ossature 11 peuvent être quelconques. A titre d'exemple, elle est formée en acier. Il peut s'agir de l'assemblage de profilés en acier agencés pour délimiter un cadre à contour fermé délimitant intérieurement une ouverture constitutive de la lumière 12 en travers de laquelle l'écran intercepteur 13 est maintenu grâce aux éléments de fixation. La lumière 12 est par exemple de forme rectangulaire (ce qui est le cas représenté) ou triangulaire. D'autre part, l'ossature 11 peut être agencée de sorte à délimiter une pluralité de lumières 12 distinctes, réparties en réseau sur la surface de l'ossature 11. L'ossature 11 peut être plate ou présenter une surface gauche, par exemple sous la forme d'une voûte. Dans l'hypothèse d'une forme rectangulaire, les dimensions de chaque lumière 12 peuvent varier typiquement de 2,5 m par 2,5 m jusqu'à atteindre au moins 5 m de côté. Par exemple, les hypothèses de calcul des
L'écran intercepteur 13 comprend :
- un cadre de
structure 14 délimitant intérieurement une ouverture, un réseau maillé 15 dont les bords périphériques sont reliés au cadre destructure 14 de sorte à être maintenu déployé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre destructure 14,- et des éléments de fixation aptes à relier mécaniquement le cadre de
structure 14 à l'ossature 11 dans une configuration où le cadre destructure 14 et le réseau maillé 15 sont positionnés en travers de la lumière 12 délimitée par l'ossature 11, les éléments de fixation comprenant un câble deliaison 18 agencé en boucle fermée et mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre destructure 14 et à des organes defixation 20 destinés à être connectés à l'ossature 11.
- a
structural frame 14 internally delimiting an opening, - a
mesh network 15 whose peripheral edges are connected to thestructural frame 14 so as to be kept deployed across the opening delimited by thestructural frame 14, - and fixing elements capable of mechanically connecting the
structural frame 14 to theframe 11 in a configuration where thestructural frame 14 and themesh network 15 are positioned across theslot 12 delimited by theframe 11, the elements fixing comprising a connectingcable 18 arranged in a closed loop and mechanically connected successively and alternately to thestructural frame 14 and to fixingmembers 20 intended to be connected to theframe 11.
L'invention concerne aussi un système de protection et de sécurité comprenant l'ossature 11 délimitant au moins une lumière 12 et au moins un tel dispositif de protection et de sécurité 10 dont les organes de fixation 20 sont fixés à l'ossature 11 d'une manière telle que l'écran intercepteur 13 est positionné en travers de ladite lumière 12.The invention also relates to a protection and safety system comprising the
Dans ce système, le câble de liaison 18 est ainsi mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre de structure 14, notamment par l'intermédiaire de passages frottant 19 évoqués plus loin, et à l'ossature 11 par l'intermédiaire des organes de fixation 20 fixés à l'ossature 11.In this system, the connecting
De manière préférentielle, le cadre de structure 14 présente un contour fermé, même si cette disposition n'est pas exclusive.Preferably, the
Comme cela est visible sur la
De manière générale, le câble de liaison 18 assure une liaison non rigide entre l'ossature 11 et le cadre de structure 14, notamment autorisant un déplacement relatif prédéterminé selon les six degrés de liberté (trois degrés de rotation et trois degrés de translation) entre l'ossature 11 et le cadre de structure 14 sans rupture du câble de liaison 18 durant tout déplacement du cadre de structure 14 et toute déformation plastique du cadre de structure 14 induite par l'impact de la masse interceptée par le réseau maillé 15.In general, the connecting
Selon un mode de réalisation donnant entière satisfaction en pratique, et en référence à la
Afin de rester simple et économique tout en étant particulièrement efficace en terme de robustesse, un mode de réalisation particulier prévoit que chaque bord du cadre de structure 14 comprenne une pluralité d'éléments de retenue 16 où chaque élément de retenue 16 retient l'une des mailles 17 du réseau maillé 15. Pour cela, chaque élément de retenue 16 vient se loger individuellement dans une maille 17 correspondante du réseau maillé 15. Comme cela est visible sur la
En complément du cadre de structure 14 et du réseau maillé 15, l'écran intercepteur 13 comprend donc les éléments de fixation qui ont été mentionnés précédemment et qui sont aptes à assurer la fixation de l'écran intercepteur 13 sur le contour de la lumière 12 délimitée par l'ossature 11 de sorte à être positionné en travers de la lumière 12 pour préserver la zone située en aval de risques d'impacts des masses. Il a été évoqué que ces éléments de fixation comprenaient des premiers et deuxièmes moyens parallèles et indépendants. La fonction des premiers et deuxièmes moyens est de relier mécaniquement le cadre de structure 14 à l'ossature 11, respectivement selon une liaison déformable non rigide et selon une liaison rigide sécable. Contrairement à l'art antérieur évoqué en préambule, il n'y a donc aucune liaison directe entre l'ossature 11 et le réseau maillé 15. Les premiers moyens comprennent le câble de liaison 18 et les organes de fixation 20 évoqués ci-dessus. Pour obtenir la forme générale d'une boucle fermée, le câble 18 est par exemple refermé sur lui-même selon une technique de manchonnage. Un mou suffisant est prévu pour que le câble de liaison 18 ne soit pas tendu lors de la mise en place. A titre d'exemple, le câble 18 est réalisé en métal, selon un diamètre de l'ordre de 20 mm.In addition to the
Selon un mode de réalisation particulier, la boucle fermée formée par le câble de liaison 18 comprend, sur sa longueur, au moins un dissipateur d'énergie. Un tel dissipateur d'énergie est un mécanisme connu en soi de l'Homme du Métier, apte à dissiper au moins une partie de l'énergie lorsqu'un effort de traction lui est appliqué. Cette disposition permet d'offrir un allongement supplémentaire tout en dissipant également une partie de l'énergie cinétique transmise par la masse interceptée par l'écran intercepteur 13.According to a particular embodiment, the closed loop formed by the connecting
En référence maintenant aux
A titre d'exemple purement illustratif donnant satisfaction en termes de comportement et de résistance, et en référence à la
Selon un mode de réalisation simple et efficace, chaque organe de fixation 20 destiné à être solidarisé à l'ossature 11 est constitué par une manille dans laquelle le câble de liaison 18 passe à travers. Chaque passage frottant 19 au niveau duquel le câble de liaison 18 est relié mécaniquement au cadre de structure 14 est intégré au cadre de structure 14, par exemple obtenu à l'aide d'un organe passe-câble solidaire de l'un des bords du cadre de structure 14.According to a simple and effective embodiment, each fixing
Comme indiqué précédemment, les éléments de fixation du cadre de structure 14 à l'ossature 11 comprennent, outre le câble de liaison 18, les organes de fixation 20 et les passages frottant 19, des deuxièmes moyens qui sont totalement dissociés et indépendants. Ces deuxièmes moyens comprennent d'une part une pluralité de pattes de fixation fusibles 21 à rupture prédéterminée sous charge, solidaires du cadre de structure 14 en étant échelonnées le long de son périmètre, et d'autre part une pluralité d'organes de serrage où chaque organe de serrage assure le serrage de l'une des pattes de fixation 21 contre l'ossature 11, notamment par boulonnage.As indicated above, the elements for fixing the
La fonction de ces pattes de fixation fusibles 21 est très différente de celle conférée par le câble de liaison 18 agencé de la manière décrite précédemment. Les pattes de fixation fusibles 21 sont rigides et assurent une fixation rigide du cadre de structure 14 à l'ossature 11. Il s'agit d'une disposition inverse à la fixation déformable et allongeable conférée par le câble de liaison 18, comme il l'a déjà été indiqué. En pratique, les pattes 21 assurent une liaison fixe à l'état normal (en dehors des situations d'interception de masses dont l'énergie cinétique est susceptible d'entrainer la rupture prédéterminée des pattes 21) afin d'éviter les battements possibles de l'écran intercepteur 13 par rapport à l'ossature 11 dus aux conditions atmosphériques normales. Lorsqu'une masse est interceptée par l'écran intercepteur 13, les pattes fusibles 21 se rompent afin de laisser agir les premiers moyens assurés par le câble de liaison 18 et ses éléments de liaison mécanique au cadre 14 et à l'ossature 11.The function of these fusible fixing lugs 21 is very different from that conferred by the connecting
De manière non représentée, il est envisageable de prévoir, en fonction des besoins, que l'écran intercepteur 13 puisse comprendre un matériau d'habillage de type bâche ou bardage agencé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre de structure 14, en complément du réseau maillé 15.In a manner not shown, it is conceivable to provide, as a function of requirements, that the
Les
Les
Les
Les
En référence à la
- la courbe C13 correspond à l'énergie cinétique globale : elle confirme que le tube de référence 22 injecte au dispositif 10 une quantité d'énergie de l'ordre de 50 kJ et une restitution partielle d'une part
par ce tube 22 et d'autre part par le mouvement des autres composants tels que les couches de réseau maillé, - la courbe C14 correspond à l'énergie de déformation qui se répartit dans les composants du dispositif 10 : elle cumule la déformation élastique réversible et la dissipation plastique,
- la courbe C15 correspond à la somme du frottement entre les différents composants du dispositif de protection et de sécurité 10.
- the curve C13 corresponds to the overall kinetic energy: it confirms that the
reference tube 22 injects into the device 10 a quantity of energy of the order of 50 kJ and a partial return on the one hand by thistube 22 and of elsewhere by the movement of other components such as mesh network layers, - the curve C14 corresponds to the deformation energy which is distributed among the components of the device 10: it combines the reversible elastic deformation and the plastic dissipation,
- curve C15 corresponds to the sum of the friction between the different components of the protection and
safety device 10.
La courbe C16, correspondant à la somme des courbes C13 à C15, est sensiblement constante, ce qui montre bien une somme constante d'énergie correspondant au transfert de l'énergie sous ses différentes formes.Curve C16, corresponding to the sum of curves C13 to C15, is substantially constant, which clearly shows a constant sum of energy corresponding to the transfer of energy in its various forms.
Ces éléments confirment les capacités du dispositif de protection et de sécurité 10 décrit précédemment d'être efficace en tout point de la surface de l'écran intercepteur 13, notamment grâce à un niveau de déformée équivalent de l'ordre d'un mètre quelle que soit la position d'impact. Ce niveau est obtenu par la déformation du cadre de structure 14 et l'adaptabilité de la liaison via le câble de liaison 18 dont il peut être constaté sur les courbes d'énergie en fonction du temps que leurs contributions sont de l'ordre voire plus importantes que celle de chacune des couches de réseau maillé 15.These elements confirm the capacities of the protection and
En référence aux
Le dispositif de protection et de sécurité 10 décrit dans ce document permet que le cadre de structure 14 constitue un prolongement de l'ossature 11 dans la fonction porteuse et de support, via le câble de liaison 18, tout en permettant une mobilité et un déplacement du cadre de structure 14 qui améliore la capacité d'absorption, et présente ainsi de nombreux avantages, y compris du point de vue opérationnel.The protection and
D'abord, il est possible d'adapter exactement son design sur-mesure d'une part pour correctement occulter les lumières correspondantes et d'autre part pour le faire se rapprocher autant que possible des performances souhaitées. Il est également possible d'adapter le nombre, la densité et la position des organes de fixation 20.First, it is possible to adapt its tailor-made design exactly on the one hand to correctly obscure the corresponding lights and on the other hand to bring it as close as possible to the desired performance. It is also possible to adapt the number, density and position of the
Par ailleurs, les couches du réseau maillé 15 sont parfaitement collaboratives grâce au cadre de structure 14 qui assure également une fonction d'empilement des couches et de liaison inter-couches. Le nombre d'éléments de retenue 16 des mailles 17 sur le cadre 14 peut être optimisé en fonction des zones de la surface de l'écran intercepteur 13, notamment par rapport à la localisation des coins et des passages frottant 19.Furthermore, the layers of the
D'autre part, la déformée disponible est maximale grâce à des conditions aux limites évolutives pour offrir une solution efficace en tout point de la surface de l'écran intercepteur 13, tout en maintenant une chaine mécanique forte, assurant une transmission à double sens de l'ossature 11 aux organes de fixation 20, des organes de fixation 20 aux câble de liaison 18, du câble de liaison 18 aux passages frottant 19 et donc au cadre de structure 14, du cadre de structure 14 au réseau maillé 15 via les éléments de retenue 16. Il est possible de prévoir que l'ensemble du cadre de structure 14 soit boulonné via des équerres de coin et y compris au niveau des passages frottant 19.On the other hand, the available deformation is maximum thanks to scalable boundary conditions to offer an effective solution at any point of the surface of the
De plus, la masse du cadre de structure 14 contribue à la limitation de la vitesse subie lors de la transmission et à la conservation de la quantité de mouvement pendant l'impact.In addition, the mass of the
Le dispositif de protection et de sécurité 10 offre en outre une marge de résistance en optimisant la décélération et donc les niveaux d'effort au sein des couches de réseau maillé. Ceci permet l'utilisation de grillages ou filets allégés pour une meilleure efficacité sans spécialement alourdir la solution par rapport à l'art antérieur malgré l'adjonction du cadre 14 et du câble 18.The protection and
Par ailleurs, l'ossature 11 est préservée en limitant les sollicitations et en rendant inutiles les plaques de blindage dans les coins tout en autorisant les impacts en absolument tout point de la surface de l'écran intercepteur 13.Furthermore, the
De manière avantageuse, le dispositif de protection et de sécurité 10 peut directement être adapté aux mesures de la lumière 12 à occulter et être complètement monté en usine (en assemblant le cadre 14, le réseau maillé 15 et le câble de liaison 18) selon un assemblage permettant une modularité maximale.Advantageously, the protection and
Le montage, le démontage et tout remontage du dispositif de protection et de sécurité 10 sont très simples à implémenter sur le chantier ; il suffit de serrer les pattes de fixation fusibles 21 et de connecter les organes de fixation 20 sur la boucle de câble de liaison 18.The assembly, disassembly and any reassembly of the protection and
De manière optionnelle, il est possible de prévoir une articulation sur certaines pattes de fixation 21 pour permettre l'accès direct en pivotant le cadre de structure 14 vers une configuration ouverte par rapport à l'ossature 11 sans pour cela nécessiter un démontage complet et faciliter l'accès aux équipements situés en aval du dispositif de protection et de sécurité 10 et donc protégés par ce dernier.Optionally, it is possible to provide a hinge on certain fixing lugs 21 to allow direct access by pivoting the
Avantageusement, le coût global incluant la fourniture, la mise en œuvre et l'utilisation est optimisé.Advantageously, the overall cost including supply, implementation and use is optimized.
Par ailleurs, le poids du dispositif de protection et de sécurité 10 peut être équivalent au poids d'une double couche de filets de câbles dimensionnés pour encaisser un même impact. Au contraire et la contribution massique du cadre de structure 14 diminuant relativement avec la surface de la lumière 12 à occulter, le gain de poids peut même atteindre 10 à 15% pour de grandes surfaces à occulter : le dimensionnement notamment sismique des ossatures porteuses n'est pas remis en question et le dispositif de protection et de sécurité 10 est parfaitement transposable à une ossature initialement prévue pour un autre écran intercepteur.Furthermore, the weight of the protection and
Le dispositif de protection et de sécurité 10 est maniable en garantissant une tenue intrinsèque, pour une mise en place simple, rapide et donc peu coûteuse.The protection and
Avantageusement, disposant de son propre cadre 14, le dispositif de protection et de sécurité 10 peut également être utilisé selon une ossature 11 de forme courbe pour s'insérer dans une forme générale non parallélépipédique. De même, des modules triangulaires peuvent être déclinés des modules rectangulaires de base.Advantageously, having its
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais par les revendications ci-jointes.Of course, the invention is not limited to the embodiments shown and described above, but by the appended claims.
Claims (13)
- A protection and safety device (10) against the impacts of masses in free and uncontrolled progression comprising a kinetic energy dissipating intercepting screen (13) having an ability to be at least partially deformed during the braking and stopping of the progression of the moving masses striking the intercepting screen (13) to participate in the dissipation of the kinetic energy of said masses, the intercepting screen (13) comprising a structural frame (14) internally delimiting an opening, a mesh network (15) whose peripheral edges are linked to the structural frame (14) so as to be kept deployed across the opening delimited by the structural frame (14), and fastening elements capable of mechanically linking the structural frame (14) to a framework (11) in a configuration where the structural frame (14) and the mesh network (15) are positioned across an aperture (12) delimited by the framework (11), where the fastening elements comprise fastening members (20) intended to be connected to the framework (11) and a connecting cable (18) arranged in a closed loop and mechanically linked to the fastening members (20), characterized in that the connecting cable is mechanically linked successively and alternately to the structural frame and the fastening members and in that the fastening elements further comprise, on the one hand, a plurality of fusible fastening tabs (21) with predetermined breaking under load, secured to the structural frame (14) by being staggered along the perimeter thereof, and on the other hand, a plurality of clamping members where each clamping member is capable of ensuring the clamping of any of the fastening tabs (21) against the framework (11).
- The protection and safety device (10) according to claim 1, characterized in that the structural frame (14) has a closed contour.
- The protection and safety device (10) according to any of claims 1 or 2, characterized in that the mesh network (15) is constituted by at least one layer of a net or of a wire netting having a plurality of intersecting cables or threads to delimit a plurality of meshes (17) distributed over the surface of the mesh network (15).
- The protection and safety device (10) according to any of claims 1 to 3, characterized in that the connecting cable (18) extends at the periphery of the structural frame (14), outside thereof and over the entire perimeter thereof.
- The protection and safety device (10) according to any of claims 1 to 4, characterized in that the connecting cable (18) alternately passes through rubbing passages (19) integrated into the structural frame (14) and through the fastening members (20) intended to be fastened to the framework (11).
- The protection and safety device (10) according to claim 5, characterized in that each fastening member (20) is constituted by a shackle in which the connecting cable (18) passes therethrough.
- The protection and safety device (10) according to any of claims 1 to 6, characterized in that each edge of the structural frame (14) is constituted by a metal profile having a cutting section having at least two opposite lateral flanks, which are facing each other, encasing a corresponding peripheral edge of the mesh network (15).
- The protection and safety device (10) according to any of claims 1 to 7, characterized in that each edge of the structural frame (14) comprises a plurality of retaining elements (16) of any of the meshes (17) of the mesh network (15), each being individually housed in a corresponding mesh (17) of the mesh network (15).
- The protection and safety device (10) according to claims 7 and 8, characterized in that each retaining element (16) is constituted by a spacer bolt linking the two lateral flanks of the metal profile.
- The protection and safety device (10) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the closed loop formed by the connecting cable (18) comprises, over its length, at least one energy dissipator.
- The protection and safety device (10) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the intercepting screen (13) comprises a covering material of the tarpaulin or cladding type arranged across the opening delimited by the structural frame (14), in addition to the network mesh (15).
- A protection and safety system comprising a framework (11) delimiting at least one aperture (12) and at least one protection and safety device (10) according to any one of the preceding claims, whose fastening members (20) are connected to the framework (11) so that the intercepting screen (13) is positioned across said aperture (12).
- The protection and safety system according to claim 12 characterized in that the connecting cable (18) ensures a non-rigid connection between the framework (11) and the structural frame (14) enabling a predetermined relative displacement according to the six degrees of freedom between the framework (11) and the structural frame (14) without breaking the connecting cable (18) during any displacement of the structural frame (14) and any plastic deformation of the structural frame (14) induced by the impact of the mass intercepted by the mesh network (15).
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