Brevet FR2314986A1 — publié le 19770114

La présente invention concerne un agencement de structure gonflable, du type enveloppe close, pour la construction de coques telles que édifices, dames, etc... On connaît de un procédé de réalisation de constructions, dans lequel on applique, sur des structures gonflables de formes arrondies constituant des supports coffrants, des matériaux à ltetat plastique susceptibles de durcir (belon, matières synthétiques, etc...), après quoi ladite structure est effondrée sous la coque solide ainsi obtenue et dégagée par une ouverture de celle-ci. L'ancrage au sol d'une telle structure gonflable est réalisé, de façon connue, en fixant celle-ci le long d-une ligne périphérique fermée. A cause de la pression de gonflage élevée régnant à l'intérieur de l'enve- loppe, la partie de celle-ci comprise l'intérieur de la ligne d'ancrage a tendance 9 se bomber en direction du sol. Aussi, pour éviter cet effet de bombement qui se répercute en des efforts de traction verticaux sur la ligne périphérique d'ancrage de la structure et pour soulager cette ligne des efforts importants qu'elle subit, on est obligé de prévoir un plancher rigide susceptible de raidir la partie d'enveloppe intérieure à ladite ligne périphérique d'ancrage.Il en résulte que l'on perd en grande partie (notamment au point de vue transport et montage), les avantages de légèreté et de rapidité de mise en oeuvre du procédé de construction par structure gonflable. La présente invention est destinée å remédier à cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, l'agencement pour la réalisation de coques, comportant une enveloppe close destinée Q servir de coffrage pneumatique pour lesdites coques et reposant sur le sol, auquel elle est ancrée par un dispositif d'ancrage, le long d'une ligne sensiblement périphéri que, est remarquable en ce que ladite enveloppe comporte plusieurs chambres étanches, éventuellement gonflées à des pressions différentes et disposées de façon que, à L'état gonflé de l'enveloppe, la partie de celle-ci se trouvant à l'intérieur de ladite ligne soit maintenue écartée du sol. Dans un premier mode de réalisation, la partie d'enveloppe comprise à lTintérieur de la ligne péripherique ( partie qui constitue le fond de l'en- veloppe) a une surface supérieure å l'aire enfermée par cette ligne et présente une structure à double paroi délimitant une chambre étanche, la pression régnant à l'intérieur de cette chambre étant superieure à celle de l'enveloppe. Chaque paroi du fond peut présenter la forme au moins approximative d'une calotte sphérique, les deux calottes spheri- ques étant reliées l'une à l'autre le long de leur contour périphérique. Avantageusement, à l'intérieur de la chambre étanche, les deux calottes sphériques sont reliées l'une à l'autre par un haubanage. Selon une variante de réalisation, chaque paroi du fond de l'enveloppe présente la forme au moins approximative d'un cone, les deux cônes étant solidaires par leurs sommets. Ces deux cônes peuvent de plus etre reliées l'un à l'autre le long de quelques couples de génératrices parallèles. Dans un autre mode de réalisation, l'enveloppe comporte, du coté de sa base, une chambre étanche formée par un boudin périphérique fermé, par exemple au moins approximativement torique, par laquelle elle repose sur le sol et une paroi souple fixée de façon étanche sur ledit boudin pour en obturer le passage central, la pression i l'intérieur du boudin étant au moins égale à celle régnant dans la chambre principale délimitée par ladite paroi souple, au moins une partie de la surface supé - rieure du boudin et la partie supérieure de l'enveloppe. De façon connue, le dispositif d'ancrage peut suivre ladite ligne périphéri- que par laquelle l'enveloppe repose au sol. Dans ce cas, selon l'invention, il est avantageux que le dispositif d'ancrage comporte, d'une part, une fondation de béton ou analogue d'où saillent des tétons sensiblement verticaux positionnés à l'aide d'un calibre, représentatif du contour au sol de l'enveloppe, et, d'autre part, un ensemble d'éléments de fixation de la partie inférieure de celle-ci positionnés et maintenus en place de façon amovible grace auxdits tétons De tels éléments peuvent etre constitués par des profilés en L, dont une aile sert d'appui au sol, tandis que l'autre aile est utilisée à la fixation de l'enveloppe, par exemple par pincement entre celle-ci et un profilé plat.Dans le cas ou la ligne d'ancrage est curviforme, les éléments sont eux-memes curvilignes. Avantageusement, lesdits éléments comportent du coté extérieur de l'enveloppe, des pattes appliquées sur ladite fondation et comportant des fentes ouvertes à travers lesquelles passent lesdits tétons. Ces tétons peuvent etre de tiges lisses sur lesquelles sont montés des sabots de pression de type connu, qui y prennent appui pour presser lesdites pattes contre la fondation. Pour éviter l'utilisation de tels sabots et abaisser les colts a mettre en oeuvre, les tétons peuvent etre des tiges filetées sur lesquelles sont montés des écrous, maintenant lesdites pattes contre la fondation, par pression contre une face biseautée de celles-ci, permettant le dégagement desdits éléments vers l'intérieur de la coque après sa réalisation. Les éléments de fixation de la partie inférieure de l'enveloppe peuvent etre indépendants les uns des autres ou bien articulés entre eux. On remarquera que le mode de réalisation d'enveloppe décrit ci-dessus et comportant un boudin périphérique fermé peut, comme les autres modes de réalisation, etre ancré au sol par un dispositif d'ancrage selon l'invention, suivant la ligne d'appui au sol dudit boudin. Toutefois, dans ce cas particulier, l'ancrage au sol d'une telle enveloppe peut etre réalisé de façon particulièrement simple en prévoyant au moins un plot d'ancrage intérieur au boudin fermé et relié à ladite paroi souple, éventuellement par l'intermédiaire d'un lien ou d'un tirant. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. La figure 1 représente schématiquement, en coupe, un agencement de structure gonflable connu, destiné a la construction de coques. La figure 2 montre également schématiquement en coupe, un premier mode de réalisation dtun agencement de structure gonflable conforme à l'invention. La figure 3 est une vue- en coupe schématique d'un second mode de réalisation de l'agencement selon l'invention. La figure 4 montre en perspective le double-fond de l'agencement de la figure 3, l'enveloppe étant supposée ovée. La figure 5 illustre schématiquement une autre variante de l'agencement conforme à l'invention. La figure 6 illustre la mise en place du dispositif d'ancrage de l'agencement conforme à l'invention. La figure 7 montre, partiellement en coupe, un premier mode de réali- sation de ce dispositif d'ancrage. Les figures 8 et 9 sont respectivement des vues partielles, en coupe et en plan, d'une variante de réalisation du dispositif d'ancrage. Les figures 10 et 11 illustrent une variante de réalisation du mode d'ancrage de l'enveloppe montrée par la figure 5. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. L'agencement de structure gonflable de type connu, montre par la figure 1, comporte une enveloppe étanche 1, ancrée au sol par l'interme- diaire d'un dispositif d'ancrage annulaire2 solidaire d'une fondation. Cette enveloppe est gonflée d'air, par l'intermédiaire de moyens connus non représentés, de façon que sa partie supérieure la, extérieure au dispositif d'ancrage 2, puisse servir de coffrage pneumatique pour la construc tonde coques. Du fait de la pression d'air P régnant l'intérieur de l'enveloppe 1, sa partie inférieure lb ou fond, intérieure au dispositif d'ancrage 2, a tendance a se bomber en direction du sol vers la position représentée en pointillés qutil prendrait normalement, s'il ne rencontrait le sol. n re- sulte de ce bombement, que l'enveloppe I exerce sur le dispositif d'ancrage 2 des efforts de traction verticaux, schématisés par les flèches F. Ces efforts nécessitent, de façon connue, de renforcer l'enveloppe au niveau du dispositif d'ancrage, éventuellement de prévoir un dispo sitif d'ancrage pPus important et/ou d'agencer un plancher rigide contrecarrant en partie ledit bombement. Le renforcement de la fondation sur laquelle est ancré le coffrage pneu matique est a rejeter car cette fondation, importante et conteuse, n'est utile que pendant la durée d'utilisation du coffrage : en effet, une construction en forme de coque, en raison de sa légèreté et de sa grande Fésistance, ne nécessite par elle-meme presqu'aucune fondation. Par ailleurs, on a déjft proposé de charger la partie inférieure de l'enveloppe, soit avec des poids disposés sur le pourtour de celle-ci, soit en remplissant son fond avec de liteau. Toutes ces méthodes, quoique fréquemment utilises pour la mise en oeuvre des structures gonflables, sont grossières et présentent l'incon vénient de nuire a la maniabilité et a la simplicité de mise en place du coffrage. Pour éviter les inconvénients d'encombrement, de cont et d'incommodité de ces remèdes connus, la présente invention permet d'obtenir un coffrage inerte, c'est-à-dire ne réagissant pas par rapport au sol, et conservant tous ses avantages de maniabilité et de souplesse. A cet effet, selon un mode de réalisation conforme a l'invention et mon tré par la figure 2, le fond souple lb de l'enveloppe 1 est a double paroi 3 et 4, de façon a délimiter une chambre 5 étanche. Chacune des parois 3 ou 4 présente la forme d'une calotte sphérique, lesdites calottes étant réunies l'une 9 l'autre a leur périphérie, au voisinage du dispositif d'ancrage 2. De l'air sous pression est insufflé dans la chambre 5 de façon que la pression P' régnant dans celle-ci soit supérieure a la pression P régnant dans l'enveloppe 1. Le fond lb subit donc une déformation vers le haut et prend la forme d'une lentille sphérique dont la face suprieure (calotte 3) est convexe et la face inférieure (calotte 4) concave. Le fond lb, lorsqu'il est gonflé 9 une pression P' convenable, est indéformable, concave en regard du sol et décollé de celui-ci. Les efforts verticaux d'arrachement F sont donc annulés, sans que l'on ait nuit a la souplesse d'utilisation et a la maniabilité de la structure gonflable. Afin de rigidifier ce fond lb, il est possible de prévoir, a l'intérieur de la chambre 5, un haubanage 6 entre les calottes 3 et 4. Dans la variante de réalisation de la figure 3, le fond souple a double paroi lb est tel que chacune de ses parois 7 et 8 présente la forme d'un clone, lesdites parois étant reliées de façon étanche par leurs bases au voisinage du dispositif d'ancrage 2 et par leurs sommets 9, 10. La encore, lorsqu'une pression convenable P', supérieure 9 P, est entretenue dans le fond à double paroi lb, celui-ci devient indéformable et est décollé du sol, ce qui supprime les efforts verticaux d'arrachement F. Avantageusement, à des fins de rigidification, les deux parois coniques 7 et 8 peuvent etre réunies l'une a l'autre, par exemple par des lignes de piqA- res 11 le long de couples de génératrices parallèles desdites parois (voir figure 4). La figure 5 illustre un mode de réalisation de l'invention légèrement différent de ceux des figures 2, 3 et 4. Sur cette figure, l'enveloppe 1 comporte, a sa base, un boudin péri sphérique fermé 12, par exemple de forme torique, ancré au sol par l'intermédiaire du dispositif 2. La partie supérieure la de l'enveloppe 1 est reliée de façon étanche audit tore, tandis qu'une paroi souple 13 obture ,également de façon étanche, le passage central 14 de celui-ci. La chambre principale 15, délimitée entre les parois la, 13 et une partie de la surface supérieure dutore 12, constitue Ie coffrage pneumatique proprement dit et est gonflée å une pression P. Le boudin 12 est gonflé a une pression P'. au moins égale 9 P. A cause de la pression P dans la chambre 15, la paroi 13, qui en quelque sorte constitue le fond de l'enveloppe, a tendance à se bomber en direction du sol. Mais du fait qu'il est fixé à sa périphérie au boudin 12, on peut faire en sorte, en jouant sur les pressions P et P' et sur la hauteur du boudin 12. que ce fond 13 ne puisse arriver au contact du sol et donc y exercer une pression d'arrachement sur le dispositif d'ancrage 2. Les figures 6 à 9 illustrent le dispositif d'ancrage 2 et sa mise en oeuvre. Comme l'illustre la figure 6, en coupe diamétrale schématique, pour réaliser un dispositif d'ancrage 2 selon l'invention, on commence par creu ser, dans le sol, une tranchée annulaire 16, puis, dans cette tranché, on dispose une couronne 17 de fers d'armature, concentrique à celle-ci. Sur la couronne d'armature 17 sont fixés, a des endroits répartis tout autour de cette dernière, des tétons saillants 18, qui peuvent etre de simples tiges 19, par exemple des fers à béton (voir figure 7), ou au contraire des tiges filetées 20 (voir- figure 8). La position des tétons saillants 18, 19, 20, a la périphérie de la couronne d'armature 17 est déterminée avec précision grace a un anneau de gabarit 21, pourvu de trous de positionnement 22, destinés à etre traversés par lesdits tétons. Après positionnement de ceux-ci, on coule du béton dans la tranchée 16, pour obtenir une dalle de fondation 23 immobilisant les tiges 19 et 20. Le dispositif d'ancrage 2 comporte une pluralité d'éléments 24 démontables, indépendants ou articulés les uns aux autres, susceptibles d'etre mis bout bout pour suivre le contour de la fondation 23. ns sont formés chacun par un fer de sèction en L, dont une aile 25 (interne å la ligne périphérique d'ancrage) s'applique sur la dalle 23 tandis que l'autre aile 26 est verticale. Dans le cas où la fondation 23 est un anneau circulaire ou curviforme, chaque élément 24 est cintré. Du coté externe à la ligne périphérique d'ancrage, les éléments 24 sont solidaires de pattes 27, s'appliquant sur la dalle 23 et pourvues de fentes 28, ouvertes vers l'extérieur et dans lesquelles sont introduites les tiges 19. Des sabots de pression 29. de type connu? coopèrent avec les tiges 19 pour plaquer les pattes 27 contre la dalle 23 et donc pour immobiliser les éléments 24. A sa partie inférieure, l'enveloppe 1 comporte un ourlet dans lequel est passé un cable d'acier ou un boudin de "néoprène"30 et cette partie inférieure est bloquée contre l'aile 26 des profilés 24 par l'intermédiaire d'un fer plat 31 et de boulons 32, prévus de place en place. Dans le mode de réalisation des figures 8 et 9 qui permet de faire l'économie des sabots de pression 29, les éléments 24 sont maintenus en place sur la dalle 23 par des écrous 32, vissés sur les tiges 20 et pressant les pattes 27 par l'intermédiaire de rondelles 33. La face supérieure 34 des pattes 27 est taillée en biseau vers l'extérieur de fa çon qutaprès réalisation de la coque, au décoffrage, on puisse démonter les éléments 24 par simple traction de l'extérieur vers l'intérieur de l'enveloppe (flèche F1), les écrous 32 et les rondelles 33 restant en place. Les éléments 24, indépendants ou articulés entre eux, et l'enveloppe 1 sont sortis de la coque construite par une des ouvertures de celle-ci. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, l'enveloppe 1 est ancrée au sol a l'aide d'un dispositif 2, tel que celui décrit en regard des figures 6 a 9 et utilisé pour les enveloppes des figures 2 et 3. Les figures 10 et 11 illustrent, pour l'enveloppe de la figure 5, un mode d'ancrage particulièrement simple. Ancrage des figures 10 et Il comporte un plot d'ancrage 35, fixé au sol, et le centre de la paroi 13 est relié a ce plot 35 soit directement (figure 10), soit par l'intermédiaire d'un tirant 36 (figure 11) . On remarquera qutun tel mode d'ancrage est particulièrement simple. REVENDICATIONS t- Agencement pour la réalisation de coques, comportant une enveloppe close destinée à servir de coffrage pneumatique pour lesdites coques et reposant sur le sol, auquel elle est ancrée par un dispositif d'ancrage, le long d'une ligne sensiblement périphérique, caractérisé en ce que ladite enveloppe comporte plusieurs chambres étanches, éventuellement gonflées à des pressions différentes et disposees de façon que, i l'état gonflé de I'enveloppe, la partie de celle-ci se trouvant à l'intérieur de ladite ligne soit maintenue écartée du sol. 2 - Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'enveloppe comprise a l'intérieur de ladite ligne a une surface supérieure à l'aire enfermée par celle-ci et présente une structure a double paroi délimitant une chambre étanche, la pression régnant l'intérieur de cette chambre étant supérieure a celle de l'enveloppe. 3 - Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque paroi de la partie d'enveloppe comprise a l'intérieur de ladite -ligne présente la forme au moins approximative d'une calotte sphérique, les deux calottes sphériques étant reliées l'une a l'autre le long de leur contour périphérique. 4 - Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'inte- rieur de la chambre étanche, les deux calottes sphériques sont reliées l'une à l'autre par un haubanage. 5 - Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque paroi de la partie d'enveloppe comprise à l'intérieur de ladite ligne présente la forme au moins approximative d'un cône, les deux cônes étant de plus solidarisés par leurs sommets. 6 - Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux cônes sont reliés l'un à l'autre le long de auelques couples de génératrices parallèles. 7- Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'envelop- pe comporte, du côté de sa base, une chambre étanche formée par un boudin périphérique fermé par laquelle elle repose sur le sol et une paroi souple fixée de façon étanche sur ledit boudin pour en obturer le passage central, la pression à l'intérieur du boudin étant au moins égale à celle régnant dans la chambre principale délimitée par ladite paroi souple, une partie de la surface supérieure du boudin et la partie supérieure de l'enveloppe. 8 - Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'ancrage comporte, dune part, une fondation annulaire de béton w analogue d'où sailint des tétons sensiblement verticaux positionnés à l'aide d'un calibre, représentatif de la ligne d'appui au sol de l'enveloppe, et, d'autre part, un ensemble d'éléments de fixation de la partie inférieure de celle-ci positionnes et maintenus en place de façon amovible grace auxdits tétons. 9- Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits éléments comportent du coté extérieur de l'enveloppe, des pattes appliquées sur ladite fondation et comportant des fentes ouvertes à travers lesquelles passent lesdits tétons, ceux-ci étant des tiges lisses sur lesquelles sont montés des sabots de pression de type connu, qui y prennent appui pour presser lesdites pattes contre la fondation. 10- Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits éléments comportent, du côte extérieur de l'enveloppe, des pattes appli quées sur ladite fondation et comportant des fentes ouvertes à travers les - quelles passent lesdits tétons, ceux-ci étant des tiges filetées sur lesquelles sont montés des écrous, maintenant lesdites pattes contre la fondation, par pression contre une face biseautée de celles-ci, permettant le dégagement desdits éléments vers l'intérieur de la coque après sa réalisation. 11- Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le disposi tif d'ancrage comporte au moins un plot d'ancrage, intérieur au boudin fermé et relié à ladite paroi souple.