Brevet FR2001473A1 — publié le 19690926

6S ; 27 59 1 2001473 La présente invention concerne un réservoir d'aération et plus particulièrement un réservoir de grande dimension à partie supérieure ouverte destiné à contenir des liquides en traitement. Dans les installations de traitement des eaux d'égout, 5 construites pour des complexes industriels, par exemple; on se sert de grandgtéservoirs de différentes capacités que l'on emploie comme réservoirs d'aération et comme réservoirs de dépôt d'eau usées.Les réservoirs sont de préférence préfabriqués, sous la forme d'éléments constitutifs,dans un atelier de fabrication, 10 puis transportés ensuite jusqu'à leurs chantiers d'utilisation sur lesquels s'effectue l'assemblage. Naturellement, il est souhaitable de construire un tel réservoir avec un nombre minimum de pièces parmi lesquelles on recherche un nombre maximum de pièces essentiellement identiques, 15 le rapport entre la résistance mécanique et le poids ayant la valeur la plus élevée possible. En même temps, il est tout à fait souhaitable que les différentes parties constitutives du réservoir soient susceptibles de s'emboîter entre elles afin que leur transport s'en trouve facilité. 20 Jusqu'ici, la construction de réservoirs connus à partie supérieure ouverte de grandes dimensions a nécessairement eu comme impératif de priorité d'autres objectifs, par exemple celui d'obtenir la résistance de structure nécessaire, ce qui a pour résultat d'augmenter le poids. Les parois latérales classiques, 25 verticalement rectilignes, de ces réservoirs qui ont en plan une forme circulaire ou une forme rectangulaire, nécessitent un en-tretoisement de structure important pour retenir d'une manière appropriée le liquide contenu dans le réservoir. Un réservoir de grandes dimensions, à partie supérieure ou-30 verte, construit conformément à la présente invention est d'une construction beaucoup plus simple que les structures de réservoir analogues de la technique antérieure. Un tel réservoir est en effet plus léger et moins coûteux, et d'un autre côté, sa fabrication, c son transport et son assemblage sont plus faciles. Néanmoins, cette 35 " construction de réservoir apporte une résistance de structure et une rigidité qui sont beaucoup plus grandes que celles qu'on trouvait dans les réservoirs connus. 69 02759 2 2001473 L'invention fournit une structure qui comporte des parois latérales arquées. Trois ou plusieurs de ces parois latérales, arquées autour d'axes horizontaux, sont assemblées à leurs coins coupés à onglet. La base de chaque paroi latérale est ancrée 5 dans une dalle de base, tandis qu'un élément stabilisateur s'étend le long du bord supérieur de chaque paroi latérale, entre des coins correspondants coupés à onglet. Les parois latérales du réservoir sont assemblées, aux coins coupés a onglet, avec les faces opposées de plaques de coin dispo-10 sées verticalement. Cette construction utilise la résistance .maximale du matériau de la paroi latérale en supportant le liquide contenu essentiellement par l'intermédiaire de la résistance de frettage de la moitié inférieure de ces segments de paroi latérale de forme arquée. La partie supérieure de ces segments d® 15 paroi latérale de forme arquée agit comme le feraient des poutres supportant les portions inférieures de la paroi du réservoir. Lss plaques de coin agissent comme des colonnes supportant ces poutres transversales. Par rapport à l'effort d^cisaillement dans les parois •réagissant à la pression du liquide» la partie supé-20 rieure de chaque paroi transmet ces efforts aux plaques de coia qui agissent comme des colonnes pour résister à la déformation verticale. Les composantes horizontales du cisaillement de l'en veloppe dans chaque paroi réagissent contre celles qui sont développées dans les parois adjacentes pour maintenir toutes les 25 parois en équilibre l'une par rapport à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une fom© de réalisation conforme à l'invention. 30 Sur ces dessins : la figure 1 est une vue en plan d'un réservoir suivant l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation latérale, partielle-ment arrachée du réservoir, de la figure 1. -35 la figure 3 est une vue en élévation latérale, à plus grand© échelle, d'une plaque de coin; la figure 4 est une vue en plan de la plaque de coin reprë- 69 02759 3 2001473 sentée sur la figure 3 ; la figure 5 est une vue en coupe d'une paroi latérale de réservoir, suivant la ligne 5-5 de la figure 2. Sur les dessins et en particulier sur les figures 1 et 2, 5 on voit un réservoir avec aération, pour le traitement des eaux d'égout, qui est désigné dans son ensemble par le repère 10. le réservoir 10 présente, dans une vue en plan, quatre parois latérales identiques 11. Chacune de ces parois présente, en coupe transversale verticale, une forme en .-arc. 10 les parois latérales 11 sont assemblées à leurs coins 12 à onglet avec les faces opposées de plaques de coin 16, disposées verticalement, les parois latérales 11 reposent, conformément à l'invention sur une base 17 formée par une dalle en béton, les plaques de coin 16 sont disposées sur la hauteur verticale des 15 parois latérales 11 et elles sont, elles aussi, montées sur la base 17. Chaque paroi latérale 11 est constituée par une tôle d'acier qui a été arquée autour d'un axe horizontal et coupée de biais à ses extrémités opposées de manière qu'à un coin t2 coupé à onglet 20 elle s'assemble avec la plaque de coin correspondante 16 et avec une paroi latérale adjacente. Dans le présent exemple de réalisation de l'invention, chaque paroi latérale .11 a une forme correspondant "essentiellement" à un segment de cylindre circulaire étant donné qu'une courbure latérale à rayon sensiblement cons-25 tant est la plus simple à former. Toutefois, la courbure des parois latérales peut varier en ce qui concerne son rayon et/ou son étendue à l'intérieur de limites prévues par l'invention. le bord de base de chaque paroi latérale est soudé à un élément 25 an forme de cornière qui s'étend suivant la longueur de 30 ladite paroi. Chacun des éléments 25 en forme de cornière, repose lui-même dans une rainure 26 prévue dans la surface supérieure de la dalle de base 17 en béton et il est scellé dans cette rainure. Au bord supérieur de chaque paroi latéralç 11, est soudée une cornière supérieure 30. Chaque cornière supérieure 30 s'étend 35 sur toute la longueur du bord correspondant et agit comme élément stabilisateur de ce bord, les cornières 25 et 30 sont coupées à onglet à leurs extrémités adjacentes pour s'assembler elles aussi, 69 02759 4 2001473 avec les plaques de coin. Suivant la figure 3, on voit que chaque plaque de coin 16 est constituée par une plaque d'acier ayant une forme d'ensemble sémi-circulaire. Une cornière 35 est soudé^au bord vertical inté-5 rieur de la plaque 16 et des ouvertures 36 pour l'ancrage de la construction sont prévues à travers la cornière 35• Des barres transversales 37, soudées à la cornière 35 en facilitent la manipulation. Une cornière 38, disposée verticalement, est soudée d'une manière appropriée à une face de chaque plaque 16 afin d'aug-10 menter encore la rigidité verticale de cette plaque. Ainsi qu'on peut le voir également sur la figure 3» la configuration en arc du bord extérieur 40 de la plaque de coin 16 est interrompue par un segment angulaire suspendu 41 qui fait partie intégrante de la plaque.Le segment angulaire 41 fait partie 15 intégrante de la moitié inférieure de la plaque 16 et il a un bord inférieur 42 horizontal qui est disposé à une faible distance au-dessus de l'extrémité inférieure du bord 40 de la plaque. Une plaque horizontale 44 d'empattement est soudée au bord inférieur 42 du segment 41 et des goussets 46 verticaux sont prévus de part 20 et d'autre du segment 41, soudés à ce segment et à la plaque d'empattement 44 (voir figure 4) et embrassent la plaque d'empattement 44 perpendiculairement au segment 41. Quand, on effectue le montage du réservoir 10 suivant l'in vention, on fait reposer les plaques de coin 16 sur la dalle de 25 base I7»de telle manière que les plaques d'empattement 44 reposent sur des socles en béton 50 prévus sur la dalle de base aux coins du réservoir. Chaque paroi latérale 11 repose dans une rainure 26 et on la soude sur place in situ entre des plaques de coin 16 corres-30 pondanteô. On assemble temporairement la paroi latérale 11 avec une plaque de coin 16 en se servant de boulons qui passent à travers les ouvertures 36 ménagées dans la plaque de coin 16 et à travers des ouvertures correspondantes ménagées dans la cornière supérieure 25 et dans la cornière inférieure 30. Les extrémités oppo-35 sées de chaque paroi latérale 11, coupées de biais, s'assemblent avec une plaque 16 correspondante d'un côté de cette dernière immédiatement adjacent au bord 40 de la plaque, suivant la longueur 69 02759 2001473 5 de ce bord, ainsi qu'il est indiqué par la ligne 51 en traits interrompus, tracée sur la figure 3. Les parois latérales 11 sont soudées cette position aux plaques de coin correspondantes 16. 5 En même temps, on soude les extrémités correspondantes, coupées à onglet, des cornières 25 et 30 aux faces opposées des plaques de coin 16, au bord supérieur et au bord inférieur, respectivement, desdites plaques. On enlève les boulons d'assemblage et l'on obture les .ouvertures soudées. On fixe d'une manière ap-10 propriée les cornières inférieures 25 à la dalle en béton 17 et on les scelle à la base dans les rainures 26 d'une manière appropriée. On assemble le réservoir 10 de la manière décrite ci-dessus sur l'emplacement de l'installation du traitement des eaux 15 d'égout, dans un complexe industriel, par exemple. Les différentes parties constituantes du réservoir sont amenées jusqu'à cet emplacement par des moyens classiques. Etant donné que les parois latérales ont des courbures identiques, elles s'emboîtent facilement entre elles et occupent ainsi un minimum de place au 20 cours de leur transport. . Une observation identique peut être appliquée à chacune des autres parties constituantes, en acier, dtffcéservoir. On les transporte jusqu'à l'emplacement du montage à l'état démonté. Gela permet de les empiler ou de les emboîter l'une sur l'autre pour 25 qu'elles occupent un minimum de place au cours de leur transport. Naturellement, on coule sur place la dalle de base 17. Quand le réservoir 10 a été assemblé de la manière décrite ci-dessus, il est prêt à fonctionner par exemple, en tant que réservoir avec aération pour le traitement des eaux d'égout. Il 30 contient dans ce cas un équipement d'aération (non représenté) et on le remplit normalement jusqu'à un niveau prédéterminé avec des eaux d'égout contenant des matières solides en vue de leur aération. Les eaux d'égout contenues dans le réservoû? exercent une. charge prédéterminée, dépendant de leur profondeur dans le ré-35 servoir sur les parois latérales 11, ainsi qu'on le comprend aisément. Les tôles latérales agissent en tant que membrane-enveloppe 69 02759 6 2001473 bidirectionnelle, à partie supérieure élastiquement limitée et à fond fixe, pour contenir le. fluide. Le contour des parois latérales d'enveloppe s'accommode de lui-môme slus l'action de la charge de sorte que conjointement avec les cisaillements de réaction 5 dans l'enveloppe, les moments de membrane de la pression du fluide sont distribués d'une manière idéale. Le développement d'accompagnement de charges normales ou de charges axiales d'enveloppe dans le plan des lignes de centre de la paroi latérale 11 crée les cisaillements de réaction comme il est nécessaire, en grandeur 10 et en position pour effectuer un moment d'enveloppe réduit au minimum en position d'équilibre. En fait, la semi-portion inférieure 11a, incurvée vers l'intérieur, de chaque paroi latérale reçoit la proportion la plus grande de la charge liquide. La contrainte de cisaillement 15 créée dans la paroi d'enveloppe 11 par cette charge est encaissée dans la paroi d'enveloppe à chaque plaque 16 de coin d'une manière prédominante par la semi-portion supérieure 11b de chaque paroi. De cette manière, la semi-portion supérieure 11b de chaque paroi d'enveloppé agit effectivement comme une poutre rigide. Les 20 plaques verticales de coin 16 supportent cette poutre et en elles-mêmes agissent comme colonnes transmettant a la dalle de base" 17 la composante verticale du cisaillement d'enveloppe. On voit que l'invention fournit par conséquent un réservoir à dessus ouvert à haut rendement de résistance n'exigeant qu'un 25 minimum de pièces constitutives d'entretoisement. Les économies de matériaux ainsi que les économies sur les dépenses de transport sont importantes, tandis que le réservoir terminé est plus robuste que ses prédécesseurs. Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-30 dessus 'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. 69 02759 7 2001473 - REVENDICATIONS - 1. Réservoir ouvert à son extrémité supérieure, destiné à contenir un liquide,caractérisé en ce qu'il comprend : une base plusieurs parois latérales reposant sur la base et ancrées à cette 5 dernière, chacune des parois latérales fournissant en coupe transversale verticale une section courbe, de telle sorte qu'une portion inférieure de chaque paroi latérale va en s'incurvant vers l'extérieur depuis le bord où elle est ancrée sur la base et qu'une partie supérieure de chaque paroi latérale va en s'incur-10 vant vers l'intérieur jusqu'à un bord supérieur ; chaque paire de parois adjacentes se rencontrant en formant un joint complet à onglet, et, étant liées à une plaque de coin à l'endroit de ce joint, chacune des plaques de coin étant supportée par la base et s'étendant vers le haut sensiblement sur toute la hauteur du 15 réservoir. 2. Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : un élément d'entretoisement s'étendant horizontalement, fixé au bord supérieur de chaque paroi latérale et couvrant toute la longueur de ce bord. 20 3. Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des plaques decoin a dans l'ensemble en place une forme de segment de cercle et en ce qu'il est prévu des moyens verticaux de raidissement qui sont fixés à chacune des plaques. 4. Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce 25 que la courbe de section droite de chacune des parois latérales est essentiellement continue. 5. Réservoir, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des rainures sont prévues dans la base et en ce que le bord inférieur de chacune des parois latérales est ancrée dans ces 30 rainures. 6. Réservoir, suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on prévoit un élément d'entretoisement s'étendant horizon- t talement, fixé au bord inférieur de chaque paroi et s'étendant sur toute la longueur de ce bord. 35 7. Réservoir suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des éléments d'entretoisement est constitué par des cornières et en ce que les extrémités de chacune des cornières sont fixées aux plaques de coin correspondantes.