100kJ. La clôture de protection pare-pierres TXI-010: parce que de petites causes peuvent aussi avoir des effets dévastateurs.

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1 100kJ La clôture de protection pare-pierres TXI-010: parce que de petites causes peuvent aussi avoir des effets dévastateurs. La clôture de protection parepierres TXI protège contre des impacts d énergie jusqu à 100 kj - est conforme aux directives, car testée pour une vitesse d impact de 25 m/s (320 kg à partir de 32 m) - se déforme très peu lors d un événement de 100 kj - est rapidement installée

2 La clôture de protection pare-pierres TXI-010 retient aisément ce qui traverse n importe quel toit de voiture. Une pierre de 20 kg peut déjà occasionner d énormes dommages. 100 kj, l énergie pour laquelle notre clôture pare-pierres TXI-010 a été testée, correspond à l impact d un poids de 320 kg animé d une vitesse de 90 km/h. La photo de voiture figurant sur la page de titre illustre sans ambiguïté les effets d une pierre de 20 kg seulement tombant en chute libre d une hauteur de 32 m: bien que l énergie d impact ne soit que de l ordre de 6 kj, l issue est fatale pour la voiture et ses passagers. Les ouvrages pare-pierres inappropriés suscitent un sentiment de sécurité trompeur! Seuls les ouvrages de protection capables de se déformer de manières élastique et plastique sont à même de résister aux impacts. Les solutions rigides traditionnelles sont déjà dépassées lors de petits événements. Elles présentent des risques incalculables pour le trafic routier et ferroviaire, car, n ayant pas été testées, leur capacité d absorption de l énergie d impact est inconnue. Autrement dit, la protection requise ne peut être assurée que sur les sites protégés par des ouvrages testés minutieusement, dont le comportement sous une énergie d impact maximale a été certifié. Parlez à nos spécialistes de vos exigences en matière de sécurité: nous vous assistons de nos conseils, sur la base de votre projet, pour analyser les dangers et concevoir des mesures de protection efficaces. à cet effet, nous appliquons en routine des logiciels de simulation de chutes de pierres. 2

3 1 Des composants combinés harmonieusement qui fonctionnent comme un tout 2 Lorsqu ils ont développé la clôture de protection parepierres TXI-010, nos ingénieurs n ont rien laissé au hasard, ni du point de vue fonctionnel, ni du point de vue mécanique. Ils ont aussi pensé à son installation: les différents composants, de construction légère, peuvent être montés aisément et rapidement à la main ou à l aide d une grue. 3 1) Le filet: TECCO G80-4 mm Le filet à haute résistance utilisé pour la clôture parepierres TXI-010 résulte d un développement de notre système de stabilisation de pentes TECCO. Le filet TECCO G80 est confectionné avec un fil solide de 4 mm de diamètre, qui possède une résistance au choc élevée et une résistance nominale de 1770 N/mm 2. La force de rupture d un fil est de l ordre de 2.2 tonnes, ce qui correspond au poids d une grande voiture de classe moyenne. Le filet TECCO G80 présente une résistance ultime de 190 kn/m. Il est fourni en rouleaux de 15 ou 30 m de longueur, pour une hauteur de 2 ou 3 m. Grâce au maillage serré de TECCO, aucun treillis complémentaire n est nécessaire. 2) Support et plaque de base Les supports, avec la plaque de base déjà soudée, sont livrés en hauteur de 2 ou 3 m au choix. Les plaques de base sont fixées facilement et rapidement au moyen de deux ou trois ancrages, que ce soit en terrain meuble, en rocher ou sur une fondation en béton. Pour éviter d endommager les câbles, les plaques de base et les têtes de supports sont arrondies et équipées d étriers au passage des câbles. 3) Des cordons élastiques HELIX pour relier le filet aux câbles porteurs Le filet TECCO est fixé aux câbles porteurs supérieur et inférieur, tous deux d un diamètre de 14 mm, à l aide de cordons élastiques HELIX. Le doublement des cordons au voisinage des têtes de supports et des plaques de base génère des zones souples («zones flex») qui préviennent toute concentration des forces aux points de fixation. 4) Quatre anneaux de freinage latéraux Les extrémités des câbles porteurs sont fixées tous les 60 m à des ancrages à câble, en passant par des anneaux de freinage. En cas d impact majeur, ces anneaux se resserrent, dissipant ainsi l énergie non reprise par le filet sans que les câbles soient endommagés. La charge de rupture des câbles n est pas réduite du fait de l activation des freins. 5) L ancrage à câble spiral Ce qui peut plier ne se rompt pas: la tête de nos ancrages est flexible et donc insensible aux chocs. Le câble spiral se compose de fils d acier de résistance égale à 1770 N/ mm 2. En bref, nos ancrages à câble spiral sont supérieurs aux ancrages à barre traditionnels principalement parce qu ils sont capables de transmettre les forces sans perdre de leur résistance lorsque la direction de traction diverge de l axe du forage d un angle pouvant aller jusqu à

4 La clôture de protection pare-pierres TXI-010 retient efficacement 320 kg tombant à 25 m/s! 4 La clôture de protection pare-pierres TXI-010 absorbe des énergies d impact jusqu à 100 kj ce qui correspond à un cube de béton de 320 kg (arêtes de 52 cm) qui percute la clôture à l issue d une chute libre de 32 m, soit à une vitesse de 90 km/h. Lors d un événement sous l énergie maximale de 100 kj, la pierre est stoppée comme suit: La pierre percute le filet TECCO, qui transmet les forces aux câbles porteurs par l entremise des cordons élastiques HELIX. Les câbles porteurs transfèrent ensuite les éventuelles forces résiduelles aux anneaux de freinage et aux ancrages en passant par les supports. Donc, l énergie est d abord dissipée par le filet TECCO. Les anneaux de freinage ne sont activés que lorsqu un événement revêt une énergie d impact élevée. En outre, la présence de zones souples prévient toute concentration des forces en tête et en pied de support. La distance de freinage par le filet ne dépasse pas 2.15 m en cas d événement maximal, si bien que la clôture pare-pierres peut être montée près de l objet à protéger. Dans la section sollicitée, elle conserve une hauteur utile égale à 85 % de la valeur initiale, soit à 2.5 m pour une construction de 3 m. Elle garde ainsi une grande partie de son effet protecteur jusqu à ce que le déblaiement soit achevé. Seuls des essais dans les conditions les plus dures permettent de prouver l effet protecteur élevé des clôtures de protection à basse énergie Nous prouvons leurs performances sur le même dispositif d essai de chute verticale qui sert à tester nos ouvrages pare-pierres conçus pour 3000 kj. La procédure se conforme à la directive de l Office fédéral de l environnement (OFEV) sur l homologation de filets de protection contre les chutes de pierres: - Les essais en chute libre excluent tout contact du projectile avec le sol pendant le freinage, paramètre qui peut fausser les résultats des essais de chute obliques. - La chute verticale de projectiles uniformes et préfabriqués permet de déterminer précisément par avance la vitesse et l énergie d impact. - Le point d impact prévu est atteint avec une grande précision. De cette manière, les essais peuvent être reproduits autant de fois qu on le désire sous des conditions identiques. L Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL), en Suisse, et l Engineering Geology Commitee of the Transportation Research Board, ainsi que Dr. Jerry Higgins, Colorado School of Mines, aux États-Unis, ont supervisé les essais portant sur la clôture de protection TXI-010. Les résultats ont été pro-tocolés et consignés dans un rapport. Ainsi, le mandant et le concepteur, disposant d une attestation de performance concernant l énergie d impact maximale, les efforts subis par les ancrages, la distance de freinage et la hauteur utile résiduelle, peuvent intégrer les résultats des essais dans leur projet. Nous testons toujours le cas le plus exigeant Lors de chutes de pierres naturelles, la vitesse des projectiles est généralement de 10 à 25 m/s. Aussi effectuons-nous nos tests sous une vitesse de 25 m/s, soit 90 km/h, conformément aux directives. Vous désirez en savoir davantage à propos de la procédure d essai? Nous mettons volontiers la documentation détaillée à votre disposition.

5 Ce qui rend notre clôture de protection parepierres TXI-010 très économique: le concept anticorrosion. En principe, tous les composants en acier livrés par nos soins (supports, plaques de base et freins en «U») sont galvanisés à chaud, tandis que les câbles et les filets TECCO et SPIDER sont traités par GEOBRUGG SUPERCOATING ou par GEOBRUGG ULTRACOATING, la troisième génération du revêtement de zinc/aluminium. La résistance à la corrosion des fils d acier s en trouve améliorée considérablement: des tests comparatifs révèlent que l ULTRACOATING décuple leur longévité et le SUPERCOATING la triple par rapport à la galvanisation usuelle. GEOBRUGG ULTRACOATING : Le revêtement intelligent. Comme lorsqu on applique un revêtement par SUPER- COATING, les fils sont d abord trempés dans un bain de zinc, puis dans un bain de zinc/aluminium. Il en résulte un alliage eutectique comprenant 5 % d aluminium, 94.5 % de zinc et 0.5 % d un élément spécial. Ainsi, la surface reste lisse lors d une attaque de corrosion, car il en résulte un amincissement de la couche de zinc avec formation d une couche d oxyde d aluminium. Cette dernière confère une longue durée de vie aux ouvrages de protection, même dans un environnement corrosif (routes, voies ferrées, zones industrielles, régions côtières et volcaniques). GEOBRUGG SUPERCOATING / ULTRACOATING Galvanisation usuelle L ULTRACOATING de GEOBRUGG est même trois fois plus efficace que son SUPERCOATING : Les coupes ci-dessous, vues au microscope électronique après quatorze ans d exposition aux influences environnementales, comparent des fils d acier traités par SUPERCOATING et par galvanisation à chaud. L ULTRACOATING est encore trois fois plus efficace GEOBRUGG SUPERCOATING (1) Surface lisse (couche d oxyde d aluminium) (2) Revêtement homogène (zinc/aluminium) (3) Fil (Fe) L ULTRACOATING de GEOBRUGG soumis au test du brouillard salin Lors du test au brouillard salin (NaCl) selon les normes EN ISO 9227/DIN 50021/ASTM B117, il faut dix fois plus de temps avec l ULTRACOATING qu avec la galvanisation à chaud pour atteindre 5% de rouille brun foncé. Pour obtenir la même protection anticorrosion qu avec un revêtement de 150 g/m 2 appliqué par ULTRACOATING, la galvanisation demande 1500 g/m 2. Exposition en heures jusqu à l apparition de 5 % de rouille brun foncé 10x mieux 3x mieux Comportement lors du test au brouillard salin GEOBRUGG ULTRACOATING GEOBRUGG SUPERCOATING Galvanisation à chaud Galvanisation à chaud (1) Surface hétérogène (zinc), localement décomposée totalement ou déjà rouillée (2) Couche de zinc dure (fer/zinc) (3) Fil (Fe) Revêtement nécessaire (g/m 2 ) Epaisseur du revêtement nécessaire pour subir une même exposition au brouillard salin de 2900 heures avant d atteindre 5 % de rouille brun foncé 5

6 Ce qui est essentiel pour le mandant et le concepteur La clôture de protection pare-pierres TXI-010 est une solution tout à la fois sûre et économique sur le long terme, pour les raisons principales suivantes: Attestations, documentation et écologie - Des rapports d examen établis par l Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL), ainsi qu aux États-Unis, rendent compte d essais de chute verticale pratiqués pour 100 kj, conformément aux directives. - La déformation de 2.15 m au maximum lors d un impact de 100 kj est documentée par des caméras haute vitesse et des mesures. - Des essais réitérés ont démontré que la section d impact conserve une hauteur utile résiduelle de 85 % à l issue d un événement d énergie maximale. - La preuve de l aptitude à résister à des impacts répétés a aussi été apportée. - Grâce à son revêtement mat de zinc/aluminium, la clôture de protection pare-pierres TXI 010 s intègre discrètement dans le paysage. - Du point de vue de la protection du paysage, ce système requiert un nombre restreint de corps étrangers dans la pente, car le fil d acier à haute résistance permet de confectionner des filets légers et les supports peuvent être très espacés. Maintenance minimale, longévité maximale - Les événements quotidiens ne requièrent aucun entretien. - Des tests en laboratoire et des essais de longue durée pratiqués dans des environnements très variés attestent la très grande longévité de la clôture parepierres TXI-010, même dans un environnement corrosif (région côtière ou volcanique) et en secteur soumis à un entretien hivernal intensif (sel). Conseil et conception compétents et adaptés aux projets. - Si vous le souhaitez, nos ingénieurs procéderont, avec vous-même ou avec des concepteurs locaux, à une analyse détaillée de vos exigences en matière de sécurité lors d une visite des lieux. - Pour concevoir des solutions tenant dûment compte des risques et de la configuration topographique, nous appliquons un modèle de calcul (simulation) qui a fait ses preuves dans des centaines de cas. 6

7 Des facteurs convaincants pour l entrepreneur Nos clôtures de protection pare-pierres, qui forment un ensemble soigneusement conçu, faisant intervenir des pièces légères et un petit nombre de composants aisés à monter, peuvent être installées moyennant un investissement minimal en termes de travail et de coût. Les facteurs déterminants sont les suivants: Le filet TECCO est déroulé Un nombre restreint de mètres de forage - La déformation maximale de 2.15 m dans la section d impact permet d installer la clôture près de l objet à protéger. C est pourquoi une machine légère, pouvant être équipée de la glissière de forage, suffit généralement pour exécuter les forages. - Les forages en terrain meuble et en rocher peuvent être exécutés avant la livraison des supports et du filet, en appliquant le manuel inhérent au système. Si vous le souhaitez, nous vous fournissons également par avance des gabarits de forage pour poser les ancrages dans des fondations en béton. - Lorsque l espacement entre les supports est de 10 m, par exemple, un nombre restreint d ancrages suffit. - Comme aucun câble de retenue n est nécessaire, les ancrages correspondants sont également superflus. Montage du filet TECCO sur les câbles verticaux au moyen d étriers et sur les câbles porteurs à l aide d étriers auxiliaires Montage final du filet TECCO au moyen de cordons élastiques HELIX - Il suffit d installer, tous les 60 m, deux anneaux de freinage sur chacun des deux câbles porteurs fixés latéralement. Un montage très simple et très court - En appliquant les instructions de montage bien illustrées qui figurent dans le manuel inhérent au système, votre équipe de construction procède à une installation rapide et sans erreur. - Le nombre d étapes d installations est réduit par le fait que les supports et les plaques de base sont déjà solidaires à la livraison. - Le filet TECCO est livrable en longueurs de 15 et 30 m, c est pourquoi on peut le monter en une opération, sur une à trois sections, en le déroulant simplement. - L utilisation de cordons élastiques HELIX remplace le raccordement fastidieux du filet au moyen de câbles de liaison. - Le maillage serré rend superflue l application d un treillis complémentaire. 7

8 Systèmes de barrières pour des exigences de protection jusqu à 5000 kj «Développés pour vous contre les chutes de pierres: Les systèmes de barrières dynamiques Geobrugg» et «Qui fait des compromis en matière d ouvrages de protection s expose à des risques incalculables»: sous ces titres, nous tenons à votre disposition deux publications qui vous donnent des renseignements détaillés sur nos systèmes prévus pour juguler des chutes de pierres d énergie entre 250 et 5000 kj. Elles vous montrent notamment pourquoi Geobrugg peut être considéré comme leader au plan mondial dans ce domaine. En voici déjà une raison: tous nos systèmes de barrières sont certifiés en vertu de la directive suisse sur l homologation de filets de protection contre les chutes de pierres, la plus exigeante au monde. Responsabilité du fait des produits Les chutes de pierres, glissements de terrain, laves torrentielles et avalanches sont des phénomènes naturels, et par conséquent imprévisibles. Il est donc impossible, en appliquant des méthodes scientifiques, d établir à partir de quel point la sécurité est absolue ni de garantir une telle sécurité aux personnes et aux biens. Cela implique qu il est impérativement nécessaire d inspecter et d entretenir dûment et régulièrement tout système de protection pour assurer la sécurité visée. En outre, les événements dont l énergie dépasse la capacité d ab-sorption du système établie par des calculs d ingénieur, la non-utilisation de pièces originales ou la corrosion (p. ex. due à la pollution de l environnement ou à d autres influences externes) peuvent diminuer le degré de pro-tection offert. Clôture de protection par-pierres TXI-010: données essentielles Type TXI-010 Classe d énergie* 1 (100 kj) Maille TECCO G80-4 Ø file 4 mm Ø maille 80 mm Type de support 2 m HEB 140 Type de support 3 m HEB 160 Distance entre les supports 6-12 m Ø min. câble 12 mm Ø max. câble 14 mm Par 60 m de barrière: Nombre d anneaux de freinage sur le câble porteur 4 Hauteur min. du système* 2 m Hauteur max. du système* 3 m Distance de freinage max.** 2,15 m Hauteur utile résiduelle min. dans la zone de l impact** 85 % Hauteur utile résiduelle min. dans les sections voisines 100 % Traction de service max. ancrages latéraux** 120 kn * selon la directive suisse **selon l examen du WSL Toutes modifications techniques réservées. Geobrugg AG Geohazard Solutions Aachstrasse 11 CH-8590 Romanshorn Tél Fax info@geobrugg.com Une société du Groupe BRUGG Certifié selon ISO FR.0606/1000