EP0149567A2 - Dispositif atténuateur de chocs - Google Patents

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EP0149567A2
EP0149567A2 EP85400001A EP85400001A EP0149567A2 EP 0149567 A2 EP0149567 A2 EP 0149567A2 EP 85400001 A EP85400001 A EP 85400001A EP 85400001 A EP85400001 A EP 85400001A EP 0149567 A2 EP0149567 A2 EP 0149567A2
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upstream
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Jean Claude Dupuis
Jean Guiraud
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Dupuis Jean-Claude
Original Assignee
Dupuis Jean-Claude
Ministère de l'Urbanisme et du Logement
Gouvernement de la Republique Francaise
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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
    • 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
    • E01F15/146—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers fixed arrangements

Definitions

  • the invention relates to shock attenuating devices intended to be placed in front of fixed obstacles to avoid a brutal collision of vehicles on said obstacles. These devices must be able to stop vehicles by slowing them down quickly and absorbing the impact energy.
  • Document FR-A-2108426 discloses a device of this nature, comprising, from upstream to downstream in the direction of vehicle traffic, a set of energy absorption elements arranged in cells, and an element support; side cables anchored upstream and downstream of the device are provided on the edges of the assembly, as well as protective elements.
  • the cells are delimited by diaphragms intended to support the absorption elements constituted by containers filled with liquid which can escape in a controlled manner.
  • the diaphragms are articulated with protective elements.
  • This device has a certain number of drawbacks, among which one can cite too high a cost both in initial investment and in maintenance due to the complexity of the device and its partial destruction even during side impacts. Furthermore, the arrangement of the protective elements according to the cited document is such that they open laterally during a frontal impact and dangerously clutter the roadway, which is not without creating secondary risks for motor vehicle traffic already dangerous in general in the areas where these devices are installed.
  • the object of the invention is to propose an effective attenuating device which does not have these drawbacks, therefore a device of relatively low cost and easy maintenance.
  • the energy absorption elements are drums placed on the ground, in that there are provided between the cells of the transverse rigid spacers supported by the drums, these spacers being equipped with their ends of hooking members used to keep the side cables energized at the height and guide them and maintain the protective elements.
  • Empty drums are inexpensive items, whether metallic or synthetic. They mainly intervene in the event of a frontal impact where they mechanically absorb the energy of the impact by crushing, without inertia unlike the containers with escaping fluid.
  • the protective elements are advantageously elements of slides fixed at one end to the coupling members of the spacers and free at the other, the free end of an element overlapping the fixed end of the next element, the elements of slides being placed at the same height as and externally to the side cables. In this way, in frontal impact, the slide elements are telescoped without deviating laterally and cluttering the road.
  • the attenuating device 1 essentially consists, from upstream to downstream in the direction of automobile traffic, of a set of drums 2, preferably ordinary empty metal drums, directly placed on the ground 3, placed in front of an element fixed support 4 well anchored in the ground and itself upstream of the obstacle to be avoided (bridge pier, road branch element, etc.) or else constituting said obstacle.
  • the barrels 2 are arranged in cells separated by rigid transverse spacers 5 constituted for example by hollow metal beams with rectangular section. These spacers 5 are maintained at a height lower than that of the barrels 2 by brackets 6 retained on the top of the barrels 2 by legs 7 advantageously welded. Two brackets 6 are sufficient to maintain a spacer.
  • the legs 7 are preferably placed astride two almost adjacent barrels of two neighboring cells.
  • Hanging members 8 are placed at the ends of the spacers. These members 8 can advantageously be flat bent in a U, the legs of which are inserted in the hollow beams 5 and are retained there by a fixing means 9 such as pins, bolts or the like.
  • a bore makes it possible to bolt both an end of a slide element 10, outside of the member 8, and a separating device 11, inside of the member 8.
  • This separator device 11 delimits with the member 8 itself two passages for two superimposed lateral cables 12 securely retained upstream and downstream of the damping device 1 by anchor blocks 13 and 14. These cables 12 have the function of redirecting the cars, of maintaining the drums, and above all of resuming the forces in the event of a side impact.
  • the slide elements 10 are fixed at a single end, either upstream or downstream, the other end overlapping the fixed end of the neighboring element 10, either downstream or upstream: the conventional interlocking profiles of slide 10, as well as the if necessary, additional devices 15 welded to one end. of a slide element 10, keep the consecutive elements 10 correctly nested, and make all of the slide elements 10 a telescopable assembly.
  • the telescoping slide elements 10 are supplemented upstream by a rounded slide element or head 10 'and downstream by conventional slides 10 "supported by posts 16 which allow the obstacle to be well protected.
  • the spacers 5 are identical apart from their length which increases from upstream to downstream.
  • the last spacer, between the last drums 2 and the fixed support 4, which cannot be properly supported by the drums 2, is mounted on a support 17 directly placed on the ground (see fig. 4). This support is wide enough to provide rigid support for the drums allowing them to deform fully during a frontal impact.
  • the barrels 2 in the cells are contiguous in a substantially longitudinal direction. Depending on the width of the cell, they can also be contiguous with other drums in a more or less transverse direction, but this is relatively unimportant since the drums 2 are not intended to absorb lateral shocks.
  • an attenuator device of simple and economical design is obtained, easy to replace.
  • frontal impact the drums crash while absorbing energy, the slide elements telescoping, the whole remains held by the side cables.
  • the cables take up part of the resistant forces (both the cables directly exposed to the impact and those on the other side, due to the transfer of forces by the spacers), the drums are moved transversely but practically not crushed (except possibly the barrel directly facing the shock) so that it is easy and inexpensive to replace the device after a side impact.
  • the shock attenuators according to the invention can take different configurations depending on the environment and the shock speeds to which they are adapted. Rectangular or trapezoidal, they have a length for example of 3 to 9m (distance between fixed support and head), a width of 1 to 2.50m, and require 10 to 30 drums of about 90cm in height. These details are given for information only and are in no way limiting.

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Abstract

Dans ce dispositif atténuateur destiné à être placé devant un obstacle fixe les éléments d'absorption d'énergie sont des fûts (2) posés à terre ; il est prévu entre les cellules des entretoises (5) rigides transversales supportées par les fûts (2), ces entretoises (5) étant équipées à leurs extrémités d'organes d'accrochage (8) servant à maintenir à hauteur et à guider les cables latéraux (12) mis sous tension et à maintenir les éléments de protection (10).
Les entretoises (5) sont des poutres creuses métalliques.
Les éléments de protection (10) sont des éléments de glissières fixés à une extrémité sur les organes d'accrochage (8) des entretoises (5) et libres à l'autre, l'extrémité libre d'un élément (10) chevauchant l'extrémité fixée de l'élément suivant, les éléments de glissières (10) étant placés à même hauteur que et extérieurement aux cables latéraux (12).

Description

  • L'invention concerne les dispositifs atténuateurs de chocs destinés à être placés devant des obstacles fixes pour éviter une collision brutale des véhicules sur lesdits obstacles. Ces dispositifs doivent être capables d'arrêter les véhicules en les ralentissant rapidement et en absorbant l'énergie du choc.
  • On connaît par le document FR-A-2108426 un dispositif de cette nature, comportant, d'amont en aval dans le sens de la circulation des véhicules, un ensemble d'éléments d'absorption d'énergie disposés en cellules, et un élément d'appui ; des câbles latéraux ancrés en amont et en aval du dispositif sont prévus sur les bords de l'ensemble, ainsi que des éléments de protection. Selon ce document, les cellules sont délimitées par des diaphragmes destinés à supporter les éléments d'absorption constitués par des récipients remplis de liquide pouvant s'échapper de façon contrôlée. Aux diaphragmes sont articulés les éléments de protection.
  • Ce dispositif présente un certain nombre d'inconvénients au nombre desquels on peut citer un coût trop important à la fois en investissement initial et en entretien en raison de la complexité du dispositif et de sa destruction partielle même lors de chocs latéraux. Par ailleurs l'agencement des éléments de protection selon le document cité est tel que ceux-ci s'ouvrent latéralement lors d'un choc frontal et encombrent dangereusement la chaussée, ce qui ne va pas sans créer des risques secondaires pour la circulation automobile déjà dangereuse en général dans les zones où sont installés ces dispositifs.
  • Le but de l'invention est de proposer un dispositif atténuateur efficace ne présentant pas ces inconvénients, donc un dispositif de coût relativement faible et d'entretien aisé.
  • Ce but est atteint selon l'invention en ce que les éléments d'absorption d'énergie sont des fûts posés à terre, en ce qu'il est prévu entre les cellules des entretoises rigides transversales supportées par les fûts, ces entretoises étant équipées à leurs extrémités d'organes d'accrochage servant à maintenir à hauteur et à guider les cables latéraux mis sous tension et à maintenir les éléments de protection.
  • Les fûts vides sont des éléments peu coûteux, qu'ils soient métalliques ou synthétiques. Ils interviennent essentiellement en cas de choc frontal où ils absorbent mécaniquement l'énergie du choc par écrasement, sans inertie au contraire des récipients à fluide qui s'échappe. Les éléments de protection sont avantageusement des éléments de glissières fixés à une extrémité sur les organes d'accrochage des entretoises et libres à l'autre, l'extrémité libre d'un élément chevauchant l'extrémité fixée de l'élément suivant, les éléments de glissières étant placés à même hauteur que et extérieurement aux cables latéraux. De la sorte, en choc frontal, les éléments de glissière se télescopent sans s'écarter latéralement et encombrer la chaussée. En choc latéral, et c'est là une grande originalité du dispositif, ce sont surtout les cables tendus et les entretoises qui travaillent, les fûts ne s'écrasant pas mais se contentant de supporter les entretoises : l'essentiel des forces développées lors d'un choc latéral est repris directement par les cables sous tension qui travaillent autant l'un que l'autre grâce aux entretoises rigides qui transmettent bien les forces, une très faible partie étant reprise par le frottement des fûts lors de leur déplacement latéral sous le choc.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode préféré de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • - les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de côté et en plan d'un dispositif amortisseur conforme à l'invention,
    • - les figures 3 et 4 sont des coupes respectivement III-III et IV-IV de la figure 2.
  • Le dispositif atténuateur 1 se compose essentiellement, d'amont en aval dans le sens de la circulation automobile, d'un ensemble de fûts 2, de préférence de banals fûts métalliques vides, directement posés sur le sol 3, placés devant un élément d'appui fixe 4 bien ancré dans le sol et lui-même en amont de l'obstacle à éviter (pile de pont, élément d'embranchement routier, etc.) ou bien constituant ledit obstacle.
  • Les fûts 2 sont disposés en cellules séparées par des entretoises rigides transversales 5 constituées par exemple de poutres métalliques creuses à section rectangulaire. Ces entretoises 5 sont maintenues à une hauteur inférieure à celle des fûts 2 par des potences 6 retenues sur le haut des fûts 2 par des pattes 7 avantageusement soudées. Deux potences 6 suffisent à maintenir une entretoise. Les pattes 7 sont placées de préférence à cheval sur deux fûts presque contigus de deux cellules voisines.
  • Aux extrémités des entretoises sont placés des organes d'accrochage 8. Ces organes 8 peuvent avantageusement être des plats pliés en U dont les pattes s'insérent dans les poutres creuses 5 et y sont retenues par un moyen de fixation 9 tel que des goupilles, boulons ou analogues.
  • Sur le dos de l'organe d'accrochage 8, un perçage permet de boulonner à la fois une extrémité d'un élément de glissière 10, extérieurement à l'organe 8, et un dispositif séparateur 11, intérieurement à l'organe 8. Ce dispositif séparateur 11 (par exemple un tronçon de tube) délimite avec l'organe 8 lui-même deux passages pour deux cables latéraux superposés 12 solidement retenus en amont et en aval du dispositif amortisseur 1 par des massifs d'ancrage 13 et 14. Ces cables 12 ont pour fonction de rediriger les voitures, de maintenir les fûts, et surtout de reprendre les efforts en cas de choc latéral.
  • Les éléments de glissière 10 sont fixés à une seule extrémité, soit amont soit aval, l'autre extrémité chevauchant l'extrémité fixe de l'élément 10 voisin, soit aval soit amont : les profils conventionnels emboîtables de glissière 10, ainsi que, le cas échéant, des dispositifs annexes 15 soudés à l'une des extrémités. d'un élément de glissière 10, maintiennent les éléments 10 consécutifs correctement emboîtés, et font de l'ensemble des éléments de glissière 10 un ensemble télescopable.
  • Les éléments de glissière télescopables 10 sont complétés en amont par un élément de glissière arrondi ou musoir 10' et en aval par des glissières conventionnelles 10" supportées par des poteaux 16 qui permettent de bien protéger l'obstacle.
  • Les entretoises 5 sont identiques en dehors de leur longueur qui croit d'amont en aval. La dernière entretoise, entre les derniers fûts 2 et l'appui fixe 4, ne pouvant être correctement supportée par les fûts 2, est montée sur un support 17 directement posé à terre (cf.fig.4). Ce support est suffisamment large pour assurer un appui rigide pour les fûts permettant à ceux-ci de se déformer pleinement lors d'un choc frontal.
  • Les fûts 2 dans les cellules sont contigus dans une direction sensiblement longitudinale. Selon la largeur de la cellule, ils peuvent aussi être contigus avec d'autres fûts dans une direction plus ou moins transversale, mais cela est relativement sans importance étant donné ques les fûts 2 ne sont pas destinés à absorber les chocs latéraux.
  • Ainsi, selon l'invention, on obtient un dispositif atténuateur de conception simple et économique, facile à remplacer. En choc frontal, les fûts s'écrasent en absorbant l'énergie, les éléments de glissière se télescopent, l'ensemble reste maintenu par les cables latéraux. En choc latéral, les cables reprennent une partie des forces résistantes (aussi bien les cables directement confrontés au choc que ceux de l'autre côté, en raison du report de forces par les entretoises), les fûts sont déplacés transversalement mais pratiquement non écrasés (sauf éventuellement le fût directement confronté au choc) si bien qu'il est facile et peu onéreux de remettre le dispositif en place après un choc latéral.
  • Comme on l'a compris, l'invention est essentiellement basée sur la présence des entretoises qui remplissent des fonctions multiples, à savoir :
    • - support des guide-cables et maintien des cables latéraux à hauteur (environ 0,70m),
    • - maintien des fûts en place, notamment lors des chocs, avec interdiction d'un gonflement de l'atténuateur,
    • - répartition en choc frontal des efforts sur l'ensemble des fûts d'une même rangée,
    • - répartition en choc latéral des efforts sur les deux files de cables,
    • - support, par les guide-cables, des éléments de glissement télescopiques et du musoir avant.
  • Naturellement les atténuateurs de chocs conformes à l'invention peuvent prendre différentes configurations en fonction de l'environnement et des vitesses de choc auxquels ils sont adaptés. De forme rectangulaire ou trapézoidale, ils ont une longueur par exemple de 3 à 9m (distance appui fixe-musoir), une largeur de 1 à 2,50m, et nécessitent de 10 à 30 fûts d'environ 90cm de hauteur. Ces précisions ne sont données qu'à titre d'indications et ne sont nullement limitatives.

Claims (3)

1. Dispositif atténuateur destiné à être placé devant un obstacle fixe, du type qui comporte, d'amont en aval dans le sens de la circulation des véhicules un ensemble d'éléments d'absorption d'énergie (2) disposés en cellules et un élément d'appui, des cables latéraux (12) ancrés en amont et en aval étant prévus sur les bords de l'ensemble ainsi que des éléments de protection (10), caractérisé en ce que les éléments d'absorption d'énergie sont des fûts (2) posés à terre, en ce qu'il est prévu entre les cellules des entretoises (5) rigides transversales supportées par les fûts (2), ces entretoises (5) étant équipées à leurs extrémités d'organes d'accrochage (8) servant à maintenir à hauteur et à guider les cables latéraux (12) mis sous tension et à maintenir les éléments de protection (10).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entretoises (5) sont des poutres creuses métalliques.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de protection (10) sont des éléments de glissières fixés à une extrémité sur les organes d'accrochage (8) des entretoises (5) et libres à l'autre, l'extrémité libre d'un élément (10) chevauchant l'extrémité fixée de l'élément suivant, les éléments de glissières (10) étant placés à même hauteur que et extérieurement aux cables latéraux (12).
EP85400001A 1984-01-13 1985-01-02 Dispositif atténuateur de chocs Expired EP0149567B1 (fr)

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