[0001] La présente invention se rapporte aux glissières de sécurité routière : elle est
donc applicable à des infrastructures de circulation.
[0002] Plus précisément elle se rapporte à une glissière de sécurité déformable, placée
le long des routes, constituée de profilés métalliques assemblés par recouvrement
partiel et boulonnage, et supportés de place en place par des poteaux verticaux,
le profilé présentant une rainure centrale entourée de nervures latérales situées
de part et d'autre de ladite rainure centrale présentant chacune une ligne de sommet
située dans un même plan vertical parallèle au plan vertical XX′ tangent au fond de
la rainure, formant un relief du côté de la chaussée et ayant chacune un flanc extérieur
replié dans une direction opposée à la chaussée et prolongé par une aile au-delà dudit
plan vertical XX′ tangent au fond de la rainure.
[0003] L'invention se rapporte plus particulièrement à une glissière incorporant un profilé
métallique classique, normalisé AFNOR et dit de type A ou B.
[0004] On sait que le long des voies de circulation on installe des glissières de sécurité
destinées à empêcher les véhicules de quitter la voie de circulation lors d'un incident
ou d'un accident. Ces glissières de sécurité sont des profilés métalliques qui constituent
une bande disposée verticalement, ayant une ligne moyenne sensiblement parallèle au
chemin de roulement de la voie de circulation et sont supportés à des distances régulières
par des poteaux verticaux disposés du côté de la glissière où ne se trouve pas la
voie de circulation bordée par ladite glissière. L'utilisation de ces glissières
de sécurité est courante en bordure des voies autoroutières, sur toute la longueur
de la voie, mais également en bordure de voies routières ordinaires, soit dans les
zones où la sortie de route serait particulièrement dangereuse, soit, pour les voies
à grand trafic, dans les zones médianes séparant les deux sens de circulation.
[0005] On peut noter que l'un des profilés A ou B utilisés couramment, qui est boulonné
sur ses supports, a un moment d'inertie faible par rapport à un axe vertical passant
par son centre de gravité : ce moment d'inertie est de l'ordre de 100 cm⁴. La conséquence
de ce moment d'inertie faible est, d'une part, que le rayon de courbure qu'adopte
la glissière soumise à un moment fléchissant dû au choc d'un véhicule est faible :
il est en effet proportionnel à ce moment d'inertie ; la poche de déformation ainsi
créée est donc profonde, ce qui entraîne des difficultés de sortie du dispositif de
sécurité pour le véhicule qui a créé cette déformation : d'autre part, la volonté
des services de gestion des routes est de limiter la distance entre les obstacles
et la glissière de sécurité, afin de ne pas trop diminuer l'accotement de la chaussée.
Ce souci conduit à implanter des supports rapprochés les uns des autres afin de limiter
la profondeur de cette poche de déformation.
[0006] Ces supports sont implantés actuellement tous les 4 m environ, voire 2 m là où les
obstacles sont très près des glissières : ils peuvent même dans ce cas être renforcés.
On voit voit ainsi que le faible moment d'inertie du profilé conduit à implanter un
nombre de supports plus important que si le profilé avait un moment d'inertie plus
fort : or, l'implantation des supports représente la part majeure du coût de pose
des glissières de sécurité.
[0007] Les supports en grand nombre entraînent également des inconvénients pour la tenue
des talus de remblais (poinçonnement), et créent un danger potentiel pour les motards
ayant glissé sur la chaussée, et pouvant venir percuter ces supports.
[0008] Il existe donc un intérêt aussi bien technique qu'économique de tenter de diminuer
le nombre de ces supports, en augmentant le moment d'inertie, par rapport à un axe
vertical, du profilé de la glissière.
[0009] L'avantage technique est d'augmenter le rayon de courbure du profilé à la suite du
même choc, ce qui conduit à une meilleure répartition des efforts sur les supports
et à un meilleur guidage du véhicule en perdition.
[0010] Cette diminution du nombre de supports entraîne également des avantages techniques
sur la tenue des remblais, et une meilleure sécurité pour les motocyclistes, comme
il est indiqué plus haut.
[0011] L'avantage économique est de pouvoir diminuer le nombre de supports de la glissière
de sécurité pour un enfoncement équivalent en cas de choc et donc de diminuer le
coût de fourniture et de mise en place des glissières de manière importante.
[0012] Les calculs en résistance des matériaux montrent qu'il est possible, en augmentant
le moment d'inertie du profilé, d'implanter les supports tous les 5 ou 6 m environ
au lieu de 4 m dans un dispositif traditionnel ou bien de maintenir les supports tous
les 4 m là où un profilé de plus faible inertie aurait nécessité leur doublement.
[0013] Le brevet U.S 2 776 116 montre une glissière telle que définie ci-dessus dans laquelle
les ailes du profilé divergent à 45
o, ce qui procure un moment d'inertie faible. De plus, les ailes ont tendance à s'ouvrir
fortement lors des chocs éventuels de sorte que le moment d'inertie diminue fortement
au moment de l'impact juste au moment où il serait nécessaire d'avoir un moment d'inertie
élevé pour conserver la rigidité de la glissière.
[0014] Un autre profilé connu est représenté dans la demande de brevet allemande 1 960 908
sous la désignation profil A modifié. Ce profil A modifié a pour but de permettre
une augmentation de l'épaisseur de la paroi du profilé tout en conservant au profilé
modifié à peu près le même poids que celui d'un profilé A classique auquel se réfère
l'objet de la présente invention, également représenté dans cette demande de brevet
allemande publiée 1 960 908. Selon la proposition connue on peut augmenter l'épaisseur
de la paroi du profilé tout en conservant le même poids initial en diminuant la profondeur
de la rainure centrale à peu près de moitié tout en conservant la longueur initiale
du flanc extérieur des nervures latérales. Ceci entraîne évidemment une diminution
du moment d'inertie du profilé modifié alors que l'un des buts de la présente invention
est d'augmenter le moment d'inertie du profilé pour une épaisseur de paroi donnée
ou de diminuer cette épaisseur de paroi du profilé tout en conservant le même moment
d'inertie donné. De plus, cette proposition de profilé n'est pas superposable avec
celui de la glissière A.
[0015] Une autre glissière présentant un profilé différent est connue par le brevet US 2
228 652. Dans ce cas, la glissière connue n'a pas pour but de se déformer sous l'action
du choc d'un véhicule, mais, par une conformation particulière, de saisir le moyeu
des roues du véhicule à sa partie supérieure et d'exercer sur ce moyeu une force sollicitant
la roue à rester en contact avec la chaussée. Compte tenu du fait que cette glissière
n'est pas fixée sur le poteau de support au fond de la rainure centrale, mais est
tenue par ses extrémités latérales, et que les flancs extérieurs sont prolongés à
l'horizontale vers l'arrière pour permettre la fixation de la glissière, il se produit
en cas de choc brutal d'un véhicule un cisaillement du profilé et celui-ci ne peut
plus servir de glissière.
[0016] Le but de la présente invention est de proposer une glissière de sécurité du type
mentionné, dans laquelle le profilé a un moment d'inertie supérieur au moment d'inertie
des profilés utilisés actuellement et qui de plus puisse être assemblé avec les profilés
actuels sans difficultés.
[0017] Le but est atteint selon l'invention par le fait que le flanc extérieur des nervures
latérales du profilé se prolonge au-delà dudit plan vertical tangent au fond de la
rainure centrale, sur une distance comprise entre la moitié et le double de la distance
séparant ledit plan vertical du plan passant par les lignes de sommet des nervures
latérales.
[0018] De préférence, cette aile est de même épaisseur et de même matière que le profilé.
[0019] Il est avantageux que les deux ailes du profilé soient divergentes de manière à permettre
l'emboîtement des profilés pour le transport et pour l'assemblage.
[0020] Grâce à la présence de ces ailes qui s'étendent sur l'arrière du profilé et du côté
opposé à la chaussée, le moment d'inertie du profilé, par rapport à un axe vertical
passant par son centre de gravité, est considérablement augmenté. Ce moment d'inertie
qui est de 100 cm⁴ environ pour un profilé actuel en forme de W, dont la profondeur
de la rainure est de 80 mm environ, augmente de 10 % avec des ailes de 3 cm et double
de valeur avec des ailes de 6 cm.
[0021] Le profil du profilé du côté de la chaussée est de préférence semblable à celui
de l'un ou l'autre des deux modèles de glissières couramment utilisés. Ceci permet
l'adaptation de ces modèles de glissières et de la glissière de la présente invention
sans difficultés.
[0022] Le poseur de glissières peut donc installer successivement des glissières traditionnelles,
puis des glissières selon l'invention, avec les mêmes outils, les mêmes méthodes et
sans difficultés techniques supplémentaires.
[0023] Il est intéressant que ces ailes aient une orientation se rapprochant de l'horizontale,
de manière à augmenter ainsi au maximum le moment d'inertie de la glissière par rapport
à un axe vertical. Cette orientation peut être obtenue en donnant au profilé la forme
d'un arc de parabole, de part et d'autre de la rainure centrale. Cette forme a en
outre l'intérêt de répartir au mieux dans la structure les efforts reçus au sommet
de cette parabole.
[0024] Il pourra être par ailleurs intéressant de plier l'extrémité de cette aile suivant
un pli parallèle à l'axe de la route ; ce pli raidira le profilé et lui permettra
d'être moins déformé sous le choc du véhicule.
[0025] Si l'on considère le plan vertical passant par la zone centrale en forme de rainure
d'un profilé dont la rainure a une profondeur de 8 cm environ, le profilé s'étend
en conséquence, du côté opposé à la voie de circulation, de 4 à 16 cm environ par
rapport à ce plan et de préférence de 6 à 8 cm.
[0026] La bordure repliée de la nervure prolongée par une aile peut avoir une forme s'approchant
de l'horizontale, par exemple de forme parabolique, lorsqu'on s'éloigne de la voie
de circulation. Elle peut également comprendre un pli de 2 à 5 cm environ, nervurant
l'extrémité de cette aile. Ce pli peut présenter un angle compris entre 1 et 90
o par rapport à l'horizontale, le pli formant un angle obtus avec l'aile.
[0027] Les profilés métalliques sont fixés entre eux par des boulons, les têtes de boulons
étant du côté de la voie de circu lation. Il sera intéressant que les emplacements
des boulons soient compatibles avec ceux des profilés déjà en service, afin que leur
adaptation réciproque soit commode ; il sera malgré tout nécessaire de placer deux
boulons dans la zone de recouvrement des profilés, afin de mieux solidariser l'ensemble.
[0028] Le fort moment d'inertie du profilé par rapport à un axe vertical permet de choisir
l'épaisseur de celui-ci dans une gamme allant de 1,5 mm à 3 mm, avec une préférence
pour 2 mm d'épaisseur, qui est un compromis intéressant entre une résistance importante
au choc et la masse unitaire d'un élément de profilé qui est alors de 60 kg environ.
[0029] Ce fort moment d'inertie (environ double de celui des profilés actuellement utilisés)
permet d'espacer les supports de 6 m environ en conservant l'efficacité au choc des
glissières actuellement en service qui ont des supports distants de 4 m ; la courbe
de guidage du véhicule en perdition est alors de plus grand rayon.
[0030] Il est à noter également que le grand développement de la bordure de la nervure permet
de dissimuler à l'automobiliste le dessus des supports utilisés, et lui donne également
un sentiment de plus grande sécurité par l'épaisseur vue du profilé, dans une position
de conduite normale.
[0031] Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire ci-après, à
titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation
représentés sur les dessins annexés.
[0032] Sur ces dessins :
La figure 1 représente schématiquement et en perspective une glissière selon l'invention,
boulonnée sur un support, un écarteur maintenant une distance d'environ 20 cm entre
la rainure centrale de la glissière et le support.
La figure 2 représente une coupe selon II - II de la figure 1.
La figure 3 représente une coupe variante de celle de la figure 2, cette variante
comportant deux nervures de forme sensiblement parabolique se développant sur les
parties 4, 2, 3a et 3b du profilé. Le sommet de la parabole est situé sur la partie
2 de la nervure.
La figure 3 représente de plus le profilé avec un pli raidisseur de 45o environ avec l'horizontale.
La figure 4 représente une variante possible de la figure 2, où l'on retrouve toutes
les parties caractéristiques du profilé : les nervures y sont moins arrondies et correspondent
avec la glissière B couramment utilisée.
La figure 5 montre le mode de réalisation préféré de l'invention obtenu à partir d'un
profilé couramment utilisé de type A.
[0033] La largeur des bordures extérieures peut varier entre 8 et 20 cm, suivant l'objectif
de résistance au choc choisi.
[0034] En se référant aux dessins et plus particulièrement aux figures 1 et 2, on voit que
l'on a désigné par 11 le profilé métallique d'une glissière de sécurité. Les profilés
11 sont solidarisés par recouvrement sur une zone d'extrémité 12 où l'on voit les
trous supplémentaires de boulonnage 8. Ce profilé est supporté par des poteaux verticaux
10. Le profilé 11 a une section en W et on a désigné par 1 la rainure centrale, et
par 2 les nervures latérales situées de part et d'autre de la rainure centrale 1.
[0035] Le flanc extérieur 3a de chacune de ces nervures latérales 2 se prolonge au-delà
d'un axe XX′ vertical sensiblement tangent du fond de la rainure 1 par deux ailes
3b de 7 cm environ.
[0036] La largeur totale du profilé (L 1) est de 15 cm environ, mais la largeur de l'aile
peut être choisie entre 3 et 12 cm environ suivant la rigidité souhaitée, selon les
applications envisagées.
[0037] Enfin, l'augmentation de la rigidité du profilé peut être obtenue également par la
création d'un pli 5 d'une largeur de 2 à 5 cm à l'extrémité de l'aile 3b (figure 3).
Ce pli peut être soit pratiquement dans le prolongement de la bordure (1
o minimum par rapport à un plan horizontal), soit au contraire relevé jusqu'à 90
o.
[0038] La forme générale du profilé, vue en coupe droite, pourra par ailleurs être composée
de deux segments sensiblement paraboliques, encadrant la rainure centrale : chaque
segment de parabole se développera sur les parties 4, 2, 3a et 3b, en continuité.
Le sommet de la parabole sera le point de la nervure 2 le plus proche de la voie de
circulation. Grâce à cette forme, le choc sur les nervures 2 se transmet dans les
conditions les meilleures dans les ailes 3a et 3b et dans la partie 4, qui s'appuie
sur la rainure 1.
[0039] Ces deux segments sensiblement paraboliques se relient au méplat de la rainure 1
par une courbure du profilé, tangente au flanc 4 et à la rainure 1.
[0040] Lorsque le profilé est réalisé suivant un choix de moment d'inertie nettement supérieur
à celui des profilés existants (de l'ordre du double), il est alors possible de ne
soutenir les glissières que tous les 6 m : un profilé de 6 m, plus la longueur de
recouvrement entre profilés nécessaire (soit 6,31 m environ au total), peut alors
être fabriqué.
[0041] Pour une largeur développée totale du profilé de 61 cm (ce qui correspond au profilé
traditionnel, augmenté de deux ailes de 7 cm), le choix d'une épaisseur de 2 mm permet
la fabrication d'un profilé de 6,31 m de long et d'un poids de 60 kg environ (pour
50 kg dans le cas d'un profilé traditionnel ayant 4 m de long et 3 mm d'épaisseur).
Ce profilé, supporté tous les 6 m, évite notamment l'implantation du tiers des supports,
écarteurs et boulons par rapport au profilé traditionnel. Son poids d'acier est également
légèrement inférieur au mètre linéaire (10 kg environ contre 11,5 kg environ).
[0042] La grande longueur du profilé permet de varier les possibilités d'implantation des
supports, suivant le déplacement maximum souhaité en cas de choc : le minimum est
d'un support tous les 6 m, ensuite un support tous les 3 m. Il peut être intéressant
de pouvoir également implanter un support tous les 2 m, ce qui conduit à prévoir au
maximum cinq évidements 6 dans la rainure du profilé : deux aux extrémités 12, un
au milieu, et deux autres partageant le profilé en 3 parties de 2 m.
[0043] La figure 5 montre un mode de réalisation préféré de l'invention. Le profilé 11 est
obtenu en prolongeant le flanc extérieur 3a d'un profilé standard de type A couramment
utilisé par une aile 3b qui prolonge le flanc extérieur 3a au-delà du plan XX′ tangent
au fond de la rainure centrale 1 sur une distance comprise entre la moitié et le double
de la profondeur de la rainure centrale 1. Les ailes 3b s'étendent en divergeant sur
l'arrière du profilé 11. L'angle des ailes 3b avec l'horizontale est de 11
o environ, ce qui permet d'emboîter les profilés 11 lors de transport de l'usine vers
le chantier et de recouvrir l'extrémité 12 de chaque profilé avec l'extrémité 12
du profilé voisin lors de la pose.
[0044] En ce qui concerne le profilé standard de type A couramment utilisé actuellement,
la profondeur de la rainure centrale 1 et des nervures latérales 2 est de 8 cm environ,
sa largeur développée est de 47 cm, et son moment d'inertie est 100 cm⁴ pour une épaisseur
de 3 mm. Le calcul montre qu'en prolongeant les flancs extérieurs 3a du profilé de
type A avec des ailes 3b de 6 cm, on obtient un moment d'inertie de 155 cm⁴ avec une
épaisseur du profilé de 2 mm, et un moment d'inertie de 232 cm⁴ avec une épaisseur
du profilé de 2,5 mm. Si les ailes 3b font 8 cm, le moment d'inertie est de 242 cm⁴
pour une épaisseur de profilé de 2 mm et de 363 cm⁴ pour une épaisseur de profilé
de 2,5 mm. On constate que les moments d'inertie sont considérablement augmentés pour
un poids de profilé au mètre linéaire fortement diminué avec une épaisseur de profilé
de 2 mm et sensiblement égal si l'épaisseur de profilé est de 2,5 mm.
[0045] De préférence, la longueur du prolongement des ailes 3b et l'apaisseur d u profilé
11 sont calculées de telle manière que le moment d'inertie du profilé 11 soit augmenté
au moins de 50% par rapport aux glissières A ou B standards.
[0046] Il est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont pas limitatifs
et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du
cadre de l'invention.