EP3818212A1 - Système de protection contre un impact - Google Patents

Système de protection contre un impact

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Publication number
EP3818212A1
EP3818212A1 EP19753140.3A EP19753140A EP3818212A1 EP 3818212 A1 EP3818212 A1 EP 3818212A1 EP 19753140 A EP19753140 A EP 19753140A EP 3818212 A1 EP3818212 A1 EP 3818212A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impact
protection system
reinforcements
coherent structure
impact protection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19753140.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Freitag
Yassine BENNANI BRAOULI
Anne-Cécile GASS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soletanche Freyssinet SA
Original Assignee
Terre Armee Internationale
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Terre Armee Internationale filed Critical Terre Armee Internationale
Publication of EP3818212A1 publication Critical patent/EP3818212A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F8/00—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/02—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic specially adapted for sustaining vegetation or for accommodating plants ; Embankment-type or crib-type noise barriers; Retaining walls specially adapted to absorb or reflect noise
    • E01F8/021—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic specially adapted for sustaining vegetation or for accommodating plants ; Embankment-type or crib-type noise barriers; Retaining walls specially adapted to absorb or reflect noise with integral support structure
    • E01F8/025—Gabion-type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E01F15/06—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of cables, nettings or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E01F15/08—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of walls or wall-like elements ; Cable-linked blocks
    • E01F15/081—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of walls or wall-like elements ; Cable-linked blocks characterised by the use of a specific material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/145—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/145—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers
    • E01F15/148—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers mobile arrangements

Definitions

  • the invention relates to the field of road protection and in particular to embankments used along the roadway to prevent exits from roads or to absorb the impacts of a vehicle, a landslide or even boulders.
  • protective drifts consist of a stack of individual containers such as bags or gabions, filled with heavy material, generally granular.
  • Structures with a smaller footprint are often very slender, which limits the ability to stop impact. Indeed, a block which would impact this type of structure with a significant energy would be likely to cross the structure by punching it, or at least to cause external instability, for example a tilting or a sliding of the structure.
  • structures with a known limited footprint do not allow sufficient internal energy dissipation due to their low deformability.
  • a structure having a reduced footprint compared to known structures capable of absorbing comparable impacts This problem can be formulated differently: there is also a need for a structure capable of absorbing a greater impact compared to known structures having a comparable footprint.
  • the Applicant has succeeded in developing a new protection system which achieves this by stressing several faces of a deformable structure, and not only the face which is subjected to the impact.
  • the protection system according to the invention makes it possible in particular to protect roads in a cramped context.
  • a first object of the present invention consists of an impact protection system comprising:
  • a deformable coherent structure having several faces; and B. a set of integral reinforcements configured to distribute the energy of an impact on the deformable coherent structure,
  • the set of integral reinforcements is configured so that a stress bulb generated by an impact on the coherent structure is distributed over several faces of the structure, preferably on at least two opposite faces.
  • coherent deformable structure is meant a structure capable of absorbing mechanical energy, for example by dissipation of internal energy.
  • Advantageous examples of such structures include granular embankments optionally reinforced with metallic or geosynthetic reinforcements.
  • such structures can easily adapt to the configuration of the site.
  • these structures are chosen so that they can be mounted easily and without heavy formwork. They exhibit good durability, given their conditions of use, generally outdoors.
  • the structures are chosen so that they can be repaired without difficulty if necessary.
  • the fact that the structure has several faces does not mean that it is necessarily polyhedral.
  • the notion of face in the sense of the invention corresponds to an external surface of the structure capable of being directly stressed by a given type of impact.
  • the type of impact is assessed according to the use of the invention.
  • the invention is intended to protect from impact from a vehicle, rocky blocks or landslides along the roadway. These are all types of impact.
  • a first face of the structure generally corresponds to the whole of the structure liable to be stressed by a direct impact of a given type.
  • a direct impact of a given type For example, in the case of the impact of a vehicle for a structure located at the edge of the roadway, it is the part of the structure likely to be struck by a vehicle which would make a departure from the road without leaving floor.
  • This face may have roughness or reliefs, we will still call it a face in the sense of this request.
  • the faces are characterized by their propensity to undergo a direct impact of a given type or not.
  • At least one other side is not likely to be directly stressed by the impact likely to directly stress the first side.
  • the set of integral reinforcements comprises at least one reinforcement. In the case where it comprises several reinforcements, it suffices that each reinforcement is attached to at least one other reinforcement of the assembly so that the reinforcement assembly is considered to be integral within the meaning of the invention.
  • the reinforcement assembly is configured so that at least part of the reinforcement assembly enters in tension under the effect of an impact on one face of the deformable structure and applies an increment of compression to the structure deformable.
  • the stress is distributed between two opposite faces: the set of integral reinforcements is for example anchored on the opposite face of the structure so that the impact causes a tension of the set of reinforcements which transmits a stress on the opposite side.
  • the distribution of the impact on several faces generally applies an increment of compression to the deformable structure.
  • the set of integral reinforcements advantageously comprises at least one element chosen from a net, a metallic element, a polymeric element, a bar, a cable, a woven or knitted fabric, and preferably a metallic net.
  • the set of integral reinforcements may include elements passing through the deformable structure, for example connecting elements distinct from the non-crossing reinforcements but adapted to transmit a tension between different reinforcements through the deformable structure, or adapted to stress the structure at the interior so as to evenly distribute the stress generated by an impact.
  • the compression transmission can be done by beams, slabs or other positioned at the top of the set of reinforcements.
  • the set of integral reinforcements is arranged so as to completely envelop the coherent structure, which can make it possible to stress as many faces as possible for a given impact.
  • the set of integral reinforcements is then preferably under tension.
  • the set of integral reinforcements is pretensioned in order to improve its reactivity under impact.
  • the system is configured to withstand an energy greater than 1 megajoule.
  • the system according to the invention is preferably used in a road context, and must therefore be able to absorb significant impacts.
  • the deformable coherent structure comprises a reinforced granular fill.
  • Reinforced granular embankments have very satisfactory mechanical properties given their ease of production. Ease of low-cost production is particularly critical in road application since very large distances may need to be protected.
  • the granular backfill can be reinforced with metallic or geosynthetic reinforcements. This type of reinforcement makes it possible to very effectively reinforce the properties of embankments when the structure is likely to undergo greater impacts, for example along high-speed roads.
  • the set of integral reinforcements preferably has anchor points, and at least one anchor point is housed in the coherent structure or at least one anchor point is housed in a foundation soil.
  • the two anchors can for example be in the foundation soil.
  • the location of the anchor points influences the tensioning of the set of integral reinforcements and therefore the way in which an impact will be distributed on the deformable structure.
  • the coherent structure can be provided with a flexible facing, preferably a flexible facing chosen from geosynthetic sheets and welded or woven mesh panels.
  • the facing is then preferably separate from the set of integral reinforcements.
  • the set of integral reinforcements can replace the facing of the deformable structure.
  • the set of integral reinforcements has a stiffness greater than 1.3 m3 / m.
  • the company GEOBRUGG markets grid, tablecloth or net reinforcements which have this type of characteristic.
  • the set of integral reinforcements has at least two ends connected by at least one connecting element, preferably said at least one connecting element passing through the coherent structure.
  • Another object of the present invention consists of a method of constructing an impact protection system according to the invention comprising a first step consisting in completely producing a deformable coherent structure, and a second step consisting in covering said coherent structure d '' a set of solidarity reinforcements configured to distribute the energy of an impact on the deformable coherent structure.
  • the set of integral reinforcements can be pretensioned before a subsidiary step of anchoring the set of integral reinforcements in the structure and / or in a foundation soil.
  • FIG. 1 is a simplified representation of a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a simplified representation of an alternative implementation of the embodiment of FIG. 1
  • FIG. 3 is a simplified representation of the embodiment of FIG. 1 with an alternative anchoring system
  • FIG. 4 is a simplified representation of the embodiment of FIG. 1 with an anchoring produced directly in the coherent structure
  • FIG. 5 is a simplified representation of an alternative embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a simplified representation of an alternative implementation of the embodiment of Figure 5.
  • a massive structure 10 consisting of granular embankments such as a reinforced soil, further comprising a vegetated facing, not shown.
  • This massive structure 10 has several faces. Although it is represented schematically by a rectangular parallelepiped in Figure 1, it can have other shapes.
  • the structure is designed to be placed along a motorway, in order to absorb shocks caused in particular by possible exits from the road of vehicles.
  • Crash test experiments allow us to estimate the duration of a collision, that is to say the time during which the body of a vehicle deforms, at around one tenth of a second.
  • the structure according to the invention must therefore make it possible to absorb an impact of several hundreds of thousands of Newton.
  • the latter is wrapped in a metallic net 1 1 tensioned by means of an anchor 12.
  • the anchor 12 is made at ground level of the foundation, on either side of the massive structure 10.
  • anchoring 121 can also be carried out at the base of the structure, under the massive structure, as illustrated in FIG. 3.
  • the anchor 122 can be produced directly in the massive structure.
  • the anchor must be strong enough because the force of the impact will largely be transmitted to its level.
  • the net 11 may consist of a two-dimensional network with a mesh of rectangular shape, for example, as illustrated in FIG. 1, such as a metal grid.
  • a network allowing the transmission of force is suitable for implementing the invention.
  • the net may consist of a one-dimensional network 1 1 1 oriented so as to connect two series of anchors and making it possible to urge several faces of the structure, as illustrated in FIG. 2.
  • the net then consists of disjoint linear sections and substantially parallel to each other, such as reinforcing strips. These bands are for example steel, or any suitable material.
  • the impact can also be transmitted via a complex structure 1 12 made up of several modules, for example a first net 1 13 made of polymer material connected to a rigid slab 1 14 itself connected to a second net 1 15 , as illustrated in Figures 5 and 6.
  • the slab is for example a concrete slab, which can be integral with the massive structure.
  • the first and second nets may have identical networks, as illustrated, or not.
  • This network can consist of a regular parallelepipedic mesh as in Figure 5, or a more irregular structure, for example a linear structure stretched in a zigzag between two edges of the solid structure, as illustrated in Figure 6.
  • the choice of network depends of the geometry of the massive structure, the availability of materials used, and the direction most likely to impact the structure.
  • the structures according to the invention being for example intended to border a motorway, they will be arranged over many kilometers so that the quantity of materials used can quickly be a limiting data.
  • the two nets must be linked to the slab in such a way as to transfer the impact force from the first network to the slab and from the slab to the second network.
  • the slab is preferably made of a material which is not likely to break when it is stressed in the most likely direction of impact. It can for example be an oriented fibrous material, or an anisotropic concrete.
  • the slab can be designed to absorb part of the force of an impact, for example by deformation, whether in a plastic or elastic regime.
  • the massive structure In the case of the other structures illustrated in FIGS. 1, 2, 4, and 5, one begins by providing the massive structure. It can be a structure created for the occasion or, alternatively, it can be pre-existing structures that need to be improved. In a final step, the structure is therefore covered by the net or the complex structure configured to distribute a possible impact on the massive structure.
  • the net is for example unwound from the crest of the massive structure, using ad hoc equipment.

Landscapes

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Abstract

Système de protection contre un impact comprenant une structure cohérente déformable (10) présentant plusieurs faces; et un ensemble de renforcements solidaires (11) configuré pour répartir l'énergie d'un impact sur la structure cohérente déformable (10), dans lequel l'ensemble de renforcements solidaires (11) est configuré de manière à ce qu'un bulbe de contrainte généré par un impact sur la structure cohérente (10) soit réparti sur plusieurs faces de la structure (10), de préférence sur au moins deux faces opposées et dans lequel la structure cohérente (10) est munie d 'un parement souple, de préférence un parement souple choisi parmi des nappes géosynth étiques et des panneaux de treillis soudés ou tissés.

Description

SYSTEME DE PROTECTION CONTRE UN IMPACT
L’invention concerne le domaine de la protection routière et en particulier des remblais utilisés le long de la chaussée pour empêcher les sorties de routes ou pour absorber les impacts‘un véhicule, d’un éboulement ou encore de blocs rocheux.
Il est connu d’utiliser une grande variété de structures massive pour stopper un impact localisé ou réparti.
Classiquement, des merlons de protection sont utilisés et consistent en un empilement de conteneurs individuels tels que des sacs ou des gabions, remplis de matériau pesant, généralement granulaire.
D’autres solutions pertinentes sont décrites dans l’art antérieur et notamment dans les documents DE202006002393, EP3073017,
DE202013011453 et DE 201 12979.
Alternativement, il est connu d’utiliser une structure en remblai renforcé, munis de parements qui peuvent être raidis ou verticaux.
Ces structures permettent de stopper un impact soit par dissipation d’énergie interne, soit grâce à l’inertie liée mobilisation d’un certain volume de la structure.
Toutefois, ces structures massives présentent généralement une emprise au sol trop importante, qui peut s’avérer particulièrement gênante dans des contextes exigus.
Des structures présentant une emprise au sol moindre sont souvent fortement élancées ce qui limite la capacité d’arrêt d’impact. En effet, un bloc qui impacterait ce type de structure avec une énergie importante serait susceptible de traverser la structure en la poinçonnant, ou a minima de provoquer une instabilité externe, par exemple un basculement ou un glissement de la structure.
De plus, les structures avec une emprise au sol limitée connues ne permettent pas une dissipation d’énergie interne suffisante en raison de leur faible déformabilité. Il existe donc un besoin pour une structure présentant une emprise au sol réduite par rapport à des structures connues capables d’absorber des impacts comparables. Ce problème peut être formulé différemment : il existe aussi un besoin pour une structure capable d’absorber un impact plus important par rapport à des structures connues présentant une emprise au sol comparable.
A cet égard, la Demanderesse est parvenue à mettre au point un nouveau système de protection qui y parvient en sollicitant plusieurs faces d’une structure déformable, et pas seulement la face qui subit l’impact.
Le système de protection selon l’invention permet notamment de protéger des routes dans un contexte exigu.
Aussi, un premier objet de la présente invention consiste en un système de protection contre un impact comprenant :
a. une structure cohérente déformable présentant plusieurs faces ; et b. un ensemble de renforcements solidaires configuré pour répartir l’énergie d’un impact sur la structure cohérente déformable,
dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires est configuré de manière à ce qu’un bulbe de contrainte généré par un impact sur la structure cohérente soit réparti sur plusieurs faces de la structure, de préférence sur au moins deux faces opposées.
Par structure cohérente déformable, on entend une structure susceptible d’absorber de l’énergie mécanique, par exemple par dissipation d’énergie interne. Des exemples avantageux de telles structures comprennent des remblais granulaires éventuellement renforcés par des armatures métalliques ou géosynthétiques.
De telles structures peuvent avantageusement s’adapter aisément à la configuration du site. De préférence, ces structures sont choisies de manière à pouvoir être montées facilement et sans coffrage lourd. Elles présentent une bonne durabilité, compte tenu de leurs conditions d’utilisation, généralement en extérieur.
Idéalement les structures sont choisies de façon à pouvoir être réparées sans difficulté le cas échéant. Le fait que la structure présente plusieurs faces ne signifie pas qu’elle est nécessairement polyèdrique.
En effet, la notion de face au sens de l’invention correspond à une surface extérieure de la structure susceptible d’être sollicitée directement par un type d’impact donné. Le type d’impact s’apprécie en fonction de l’usage de l’invention. Typiquement, l’invention est prévue pour protéger d’un impact de véhicule, de blocs rocheux ou d’éboulement le long de la chaussée. Cela constitue autant de types d’impact.
Une première face de la structure correspond généralement à l’ensemble de la structure susceptible d’être sollicitée par un impact direct d’un type donné. Par exemple, dans le cas de l’impact d’un véhicule pour une structure située au bord de la chaussée, il s’agit de la partie de la structure susceptible d’être percutée par un véhicule qui effectuerait une sortie de route sans quitter le sol.
Cette face peut présenter des aspérités ou reliefs, on l’appellera quand même une face au sens de cette demande. Les faces sont caractérisées par leur propension à subir un impact direct d’un type donné ou non.
Au moins une autre face n’est pas susceptible d’être sollicitée directement par l’impact susceptible de solliciter directement la première face.
L’ensemble de renforcements solidaires comprend au moins un renforcement. Dans le cas où il comprend plusieurs renforcements, il suffit que chaque renforcement soit rattaché à au moins un autre renforcement de l’ensemble pour que l’ensemble de renforcement soit considéré comme solidaire au sens de l’invention.
L’ensemble de renforcement est configuré de manière à ce qu’au moins une partie de l’ensemble des renforcements entre en tension sous l’effet d’un impact sur une face de la structure déformable et applique un incrément de compression à la structure déformable.
Ainsi, en l’absence de l’ensemble de renforcements solidaires, un impact solliciterait directement une face de la structure et générerait un bulbe de contrainte à partir de cette seule face. Grâce à l’ensemble de renforcements solidaires, ce même impact sollicite à la fois la face qu’il impacte directement, mais aussi au moins une autre face indirectement, ce qui permet de répartir la contrainte en mobilisant un volume plus important de la structure déformable et augmentant ainsi l’inertie du bloc mobilisée. Une partie de la contrainte générée par l’impact peut même être transmise au sol de fondation lorsque l’ensemble de renforcements solidaires présente au moins un point d’ancrage dans le sol de fondation.
Dès lors, une même structure peut absorber une contrainte supérieure pour une même emprise au sol, ce qui constitue une solution au problème technique que se proposait de résoudre l’invention.
De préférence, la contrainte est répartie entre deux faces opposées : l’ensemble de renforcements solidaires est par exemple ancré sur la face opposée de la structure de sorte que l’impact provoque une tension de l’ensemble de renforcements qui transmet une contrainte sur la face opposée. La répartition de l’impact sur plusieurs faces applique généralement un incrément de compression à la structure déformable.
L’ensemble de renforcements solidaires comprend avantageusement au moins un élément choisi parmi un filet, un élément métallique, un élément polymérique, une barre, un câble, un textile tissé ou tricoté, et de préférence un filet métallique.
L’ensemble de renforcements solidaires peut comporter des éléments traversant la structure déformable, par exemple des éléments de liaison distinct des renforcements non traversant mais adaptés pour transmettre une tension entre différents renforcements à travers la structure déformable, ou adaptés pour solliciter la structure à l’intérieur de façon à répartir encore davantage la contrainte générée par un impact.
La transmission de compression peut se faire par des poutres, dalles ou autre positionnées au sommet de l’ensemble de renforcements.
Avantageusement, l’ensemble de renforcements solidaires est agencé de manière à envelopper complètement la structure cohérente, ce qui peut permettre de solliciter autant de faces que possible pour un impact donné. L’ensemble de renforcements solidaires est alors de préférence en tension. Avantageusement, l’ensemble de renforcements solidaires est mis en prétension afin d’améliorer sa réactivité sous impact.
Avantageusement, le système est configuré pour résister à une énergie supérieure à 1 mégajoule. En effet, le système selon l’invention est de préférence utilisé dans un contexte routier, et doit donc pouvoir absorber des impacts importants.
De préférence, la structure cohérente déformable comprend un remblai granulaire renforcé. Les remblais granulaires renforcés présentent des propriétés mécaniques très satisfaisantes compte tenu de leur facilité de production. La facilité de production à moindre coût est particulièrement critique dans le cadre d’une application routière car des distances très importantes peuvent avoir besoin d’être protégées.
Le remblai granulaire peut être renforcé par des armatures métalliques ou géosynthétiques. Ce type d’armature permet de renforcer très efficacement les propriétés des remblais lorsque la structure est susceptible de subir des impacts plus importants, par exemple le long de routes à grande vitesse.
L’ensemble de renforcements solidaires présente de préférence des points d’ancrage, et au moins un point d’ancrage est logé dans la structure cohérente ou au moins un point d’ancrage est logé dans un sol de fondation. Les deux ancrages peuvent par exemple être dans le sol de fondation. La localisation des points d’ancrage influe sur la mise en tension de l’ensemble de renforcements solidaires et donc sur la manière dont un impact sera réparti sur la structure déformable.
La structure cohérente peut être munie d’un parement souple, de préférence un parement souple choisi parmi des nappes géosynthétiques et des panneaux de treillis soudés ou tissés. Le parement est alors de préférence distinct de l’ensemble de renforcements solidaires. Alternativement, l’ensemble de renforcements solidaires peut se substituer au parement de la structure déformable.
De préférence, l’ensemble de renforcements solidaires présente une raideur supérieure à l .3MN/m. La société GEOBRUGG commercialise des renforcements de type grille, nappe ou filet qui présente ce type de caractéristique.
De préférence, l’ensemble de renforcements solidaires présente au moins deux extrémités connectées par au moins un élément de liaison, de préférence ledit au moins un élément de liaison traversant la structure cohérente.
Un autre objet de la présente invention consiste en une méthode de construction d’un système de protection contre un impact selon l’invention comprenant une première étape consistant à réaliser entièrement une structure cohérente déformable, et une deuxième étape consistant à recouvrir ladite structure cohérente d’un ensemble de renforcements solidaires configuré pour répartir l’énergie d’un impact sur la structure cohérente déformable.
La construction se fait de manière séquentielle ce qui est très avantageux car cela permet éventuellement d’appliquer l’invention à des structures déformables préexistantes.
Avantageusement, l’ensemble de renforcements solidaires peut être mis en prétension avant une étape subsidiaire d’ancrage de l’ensemble de renforcements solidaires dans la structure et/ou dans un sol de fondation.
L’homme du métier saura adapter l’invention selon les contraintes spécifiques auxquelles il sera confronté. En particulier, selon le type d’impact auquel la structure de l’invention est censé apporter une protection, des ajustements dans le type de structure et la configuration de l’ensemble de renforcements solidaires pourront être apportés sans sortir du cadre de la présente invention.
L’invention pourra être mieux comprise à l’aide des exemples de réalisation non limitatifs décrits ci-après, et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
la figure 1 est une représentation simplifiée d’un premier mode de réalisation de l’invention,
la figure 2 est une représentation simplifiée d’une mise en œuvre alternative du mode de réalisation de la figure 1 , - la figure 3 est une représentation simplifiée du mode de réalisation de la figure 1 avec un système d’ancrage alternatif,
- la figure 4 est une représentation simplifiée du mode de réalisation de la figure 1 avec un ancrage réalisé directement dans la structure cohérente,
- la figure 5 est une représentation simplifiée d’un mode de réalisation alternatif de l’invention, et
- la figure 6 est une représentation simplifiée d’une mise en œuvre alternative du mode de réalisation de la figure 5.
Dans un premier mode de réalisation illustré à la figure 1 , on prévoit une structure massive 10 constituée de remblais granulaires telle qu’un sol renforcé, comportant en outre un parement végétalisé, non représenté.
Cette structure massive 10 possède plusieurs faces. Bien qu’elle soit représentée schématiquement par un parallélépipède rectangle à la figure 1 , elle peut avoir d’autres formes. La structure est conçue pour être disposée le long d’une autoroute, afin d’absorber les chocs causés notamment par d’éventuelles sorties de route de véhicules.
Sur une autoroute, des véhicules ayant une masse de l’ordre de la tonne circulent à une vitesse de l’ordre de plusieurs dizaines de mètres par seconde.
Des expériences de crash-test permettent d’estimer la durée d’une collision, c’est-à-dire le temps pendant lequel la carrosserie d’un véhicule se déforme, à environ un dixième de seconde.
En cas de sortie de route, la décélération correspondante est de l’ordre de plusieurs centaines de kilomètres par seconde carrée.
La structure selon l’invention doit donc permettre d’absorber un impact de plusieurs centaines de milliers de Newton.
Afin de répartir un tel impact dans la masse de la structure massive, celle-ci est enveloppée d’un filet métallique 1 1 mis en tension au moyen d’un ancrage 12.
Grâce à ce filet en tension, en cas d’impact, une partie de la force est absorbée par le filet est exercée directement sur d’autres parties de la structure massive, qui n’auraient pas été sollicitée en l’absence du filet. Le fait que le filet soit en tension permet de limiter la force absorbée par le filet et de transmettre une partie plus conséquente de l’impact à d’autres portions de la structure massive.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1 , l’ancrage 12 est réalisé au niveau du sol de la fondation, de part et d’autre de la structure massive 10.
Toutefois, l’ancrage 121 peut également être effectué à la base de la structure, sous la structure massive, comme illustré à la figure 3.
Alternativement, comme illustré à la figure 4, l’ancrage 122 peut être réalisé directement dans la structure massive. Dans ce cas, l’ancrage doit être suffisamment résistant car le force de l’impact sera transmise en grande partie à son niveau.
Le filet 1 1 peut consister en un réseau bidimensionnel avec une maille de forme par exemple rectangulaire, comme illustré à la figure 1 , tel qu’une grille métallique. Toutefois, tout réseau permettant de transmettre la force convient à la mise en œuvre de l’invention. En particulier, le filet peut consister en un réseau unidimensionnel 1 1 1 orienté de façon à relier deux séries d’ancrages et permettant de solliciter plusieurs faces de la structure, comme illustré à la figure 2. Le filet est alors constitué de sections linéaires disjointes et sensiblement parallèles entre elles, telles que des bandes de renforcement. Ces bandes sont par exemple en acier, ou en tout matériau approprié.
L’impact peut également être transmis par l’intermédiaire d’une structure complexe 1 12 constituée de plusieurs modules, par exemple un premier filet 1 13 en matériau polymère connecté à une dalle rigide 1 14 connectée elle- même à un deuxième filet 1 15, comme illustré aux figures 5 et 6. La dalle est par exemple une dalle en béton, qui peut être solidaire de la structure massive. Le premier et le deuxième filet peuvent présenter des réseaux identiques, comme illustrés, ou non. Ce réseau peut consister en un maillage régulier parallélépipédique comme à la figure 5, ou en une structure plus irrégulière, par exemple une structure linéaire tendue en zigzag entre deux arrêtes de la structure solide, comme illustré à la figure 6. Le choix du réseau dépend de la géométrie de la structure massive, de la disponibilité des matériaux utilisés, et de la direction la plus probable d’un impact sur la structure.
En effet, les structures selon l’invention étant par exemple destinées à border une autoroute, elles seront disposées sur de nombreux kilomètres de sorte que la quantité de matériaux utilisée peut vite être une donnée limitante.
Par ailleurs, selon la géométrie de la structure massive et la direction de l’impact, telle ou telle géométrie de réseau permettra une répartition de l’impact plus ou moins efficace.
Les deux filets doivent être liés à la dalle d’une manière permettant le transfert de la force d’impact du premier réseau à la dalle et de la dalle au deuxième réseau. On peut par exemple prévoir des moyens de liaisons 14 tels que des boucles en acier.
La dalle est de préférence conçue dans un matériau qui n’est pas susceptible de rompre lorsqu’il est sollicité dans la direction la plus probable d’impact. Il peut par exemple s’agir d’un matériau fibreux orienté, ou d’un béton anisotrope. La dalle peut être conçue pour absorber une partie de la force d’un impact, par exemple en se déformant, que ce soit dans un régime plastique ou élastique.
Comme illustré à la figure 6, il est possible de prévoir un ancrage 122 passant sous la structure massive et reliant le premier filet et le deuxième filet de façon à pouvoir solliciter l’ensemble de la structure massive en compression.
Les différents modes de réalisation illustrés font l’objet d’une installation séquentielle.
Dans le cas des structures illustrées aux figures 3 et 6, on commence par prévoir les moyens d’ancrage situés sous la structure. Dans un deuxième temps, on installe la structure massive.
Dans le cas des autres structures illustrées aux figures 1 , 2, 4, et 5, on commence par prévoir la structure massive. Il peut s’agir d’une structure créée pour l’occasion ou, alternativement, il peut s’agir de structures préexistantes qu’il convient d’améliorer. Dans une ultime étape, on recouvre donc la structure par le filet ou la structure complexe configurée pour répartir un impact éventuel sur la structure massive. Le filet est par exemple déroulé depuis la crête de la structure massive, à l’aide d’équipements ad hoc.
II est entendu que les modes de réalisation décrits ne sont pas limitatifs et qu’il est possible d’apporter des améliorations à l’invention sans sortir du cadre d’icelle.
A moins que le contraire ne soit précisé, le mot « ou » est équivalent à et/ou. De même, le mot « un » est équivalent à « au moins un » sauf si le contraire est précisé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de protection contre un impact comprenant :
a. une structure cohérente déformable (10) présentant plusieurs faces ; et
b. un ensemble de renforcements solidaires (11) configuré pour répartir l’énergie d’un impact sur la structure cohérente déformable
(10), dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires est configuré de manière à ce qu’un bulbe de contrainte généré par un impact sur la structure cohérente soit réparti sur plusieurs faces de la structure, de préférence sur au moins deux faces opposées, et dans lequel la structure cohérente est munie d’un parement souple, de préférence un parement souple choisi parmi des nappes géosynthétiques et des panneaux de treillis soudés ou tissés.
2. Système de protection contre un impact selon la revendication 1, dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires (11) comprend au moins un élément choisi parmi un filet, un élément métallique, un élément polymérique, une barre, un câble, un textile tissé ou tricoté, et de préférence un filet métallique.
3. Système de protection contre un impact selon l’une des
revendications 1 ou 2, dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires est agencé de manière à envelopper complètement la structure cohérente.
4. Système de protection contre un impact selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le système est configuré pour résister à une énergie supérieure à 1 mégajoule
5. Système de protection contre un impact selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la structure cohérente déformable comprend un remblai granulaire renforcé.
6. Système de protection contre un impact selon la revendication 5, dans lequel le remblai granulaire est renforcé par des armatures métalliques ou géosynthétiques.
7. Système de protection contre un impact selon l’une quelconque des revendications! à 6, dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires présente des points d’ancrage (12), et dans lequel au moins un point d’ancrage (122) est logé dans la structure cohérente ou au moins un point d’ancrage (12) est logé dans un sol de fondation.
8. Système de protection contre un impact selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires présente une raideur supérieure à l.3MN/m
9. Système de protection contre un impact selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l’ensemble de renforcements solidaires présente au moins deux extrémités connectées par au moins un élément de liaison, de préférence ledit au moins un élément de liaison traversant la structure cohérente.
10. Méthode de construction d’un système de protection contre un impact selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une première étape consistant à réaliser entièrement une structure cohérente déformable, et une deuxième étape consistant à recouvrir ladite structure cohérente d’un ensemble de renforcements solidaires configuré pour répartir l’énergie d’un impact sur la structure cohérente déformable.
11. Méthode selon la revendication 10, dans laquelle l’ensemble de renforcements solidaires est mis en prétension avant une étape subsidiaire d’ancrage de l’ensemble de renforcements solidaires dans la structure et/ou dans un sol de fondation.
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