Brevet FR2315430A1 — publié le 19770121

L'objet de l'invention est une unité flottante démontable qui peut être utilisée indifféremment sur terre ou sur l'eau. On peut l'utiliser comme village d'urgence lors d'inondations, de village flottant pour la pratique des sports nautiques, de local commun pour les postes de télé-activités, de salon d'exposition, de vente, d'abri temporaire, de salle de réunions, etc... On connait déjà des constructions terrestres de forme parallèlépipédique déplaçables à volonté d'un endroit à un autre par chargement sur véhicule. Elles sont réalisées en bois et/ou en matière plastique soit à partir d'une ossature à laquelle sont fixés des panneaux intérieurs et/ou extérieurs soit par moulage en un seul tenant de la totalité des parois. On connait également les unités où les faces sont réalisées par des panneaux occupant la presque totalité de la surface, les différentes faces étant réunies par des joints en matière plastique ou en métal. Les inconvénients respectifs relatifs à chacun de ces modes de fabrication sont connus : difficultés de montage, moules onéreux, emmagasinage exigeant un grand-volume, temps de fabrication plutôt long. Mais l'inconvénient de ces constructions est leur conception pour l'utilisation exclusivement terrestre et la grande difficulté d'adjonction d'un système de flotteur pour l'utilisation groupée de ce type d'unités. En effet, les efforts qui prennent naissance lors des mouvements~-dessunités sur l'eau faute d'être amortis et répartis correctement engendrt des contraintesqui amènent rapidement la ruine de l'unité. L'un des buts de 1 t invention est d'aboutir--à une unité dépla Sable par voie fluviale ou maritime, démontable dans des délais trèa bref ssans personnel spécialement qualifié et permettant un transport une fois démontée par fer ou par route. Un autre but de l'invention est de parvenir à des pièces constitutives pouvant être standardisées, transportées et emmaga sinues. Les unités suivant l'invention pourront être réunies aisément, suivant différentes configurations, avec possibilité de communication intérieure etZou extérieure. Un but supplémentaire de l'invention est de parvenir, au moyen de simples amortisseurs judicieusement disposés, à répartir lténergie des vagues ou remous tout en assurant un amortissement des mouvements transmis aux dites unités ies principaux éléments de I unlté - sont réalisés substantiel- lement en plastique ou en métal peu oxydable (inox 18/8 etc...). Dans le cas de réalisation en plastique, les panneaux et coques pourront être réalisés suivant la technique dite "Sandwich" ou mousse à double peau. L'âme des matériaux sera constituée de mousse de polyuréthane à renfort variable comprenant une partie extérieure en polyuréthane rigide, une âme en mousse de polyuréthane renforcée aux endroits les plus sollicités de la structure par des lames de polyuréthane rigide et enfin une partie intérieure en polyuréthane. Dans ce cas de réalisation, on peut remarquer que tous les constituants de la coque sont issus d'une même matière de base le polyuréthane, plus ou moins expansé ou élaboré suivant son emplacement dans la structure. Cette mise en oeuvre permet le recyclage complet de la coque par des moyens automatiques (broyage, réduction, pulvérisation, granulation, réinsertion en chaine de fabrication). Les méthodes d'obtention de panneaux sandwich par moulage de mousses formant peau au contact des parois froides et renforts internes par refroidissement local sont connues aussi nous ne les décrirons pas plus avant. I1 faut noter que l'exemple de réalisation de panneaux sandwich à partir de mousse de polyuréthane est applicable à d'autres composants plastiqués. Dans les cas où le recyclage en automatique des matériaux ntest pas recherché, on pourra utiliser la méthode de moulage des mousses expansées de polyuréthane ou autres entre 2 feuilles ABS (Acrylonitrile, Butadiène, Styrène). Les avantages des panneaux sandwich sont connus : isolation thermique, phonique, résistance, aspect, finition). Cependant, pour des raisons d'économie, il est possible de réaliser les différents constituants de la coque en plastique plein en feuille genre PVC. Dans ce cas, des raidisseurs devront être disposés dans la partie intérieure des pièces de manière à assurer la résistance et la rigidité requise pour ce genre d'utilisation. On pourra également opérer par moulage de stratifiés-fibres résines. Une unité se compose des parties suivantes - 2 parties latérales enveloppantes repère 1 fig. 1, 2 et 3 de forme parallélépipèdique ouvertes complètement sur une grande face et comportant repère 5 fig. 2 un évidement pour la fixation des systèmes amortisseurs desslaés-fig. 4 et 5. Ces coques repère 1 présentent sur leur facade des baies dont les ouvertures sont modulées en largeur dans une dimension qui permet de disposer un nombre entier de baies, de préférence de la même dimension. En effet, pour obtenir une meilleure résistance aux efforts de flexion, il est préférable de garder des entretoises entre la partie plancher et la partie plafond de la coque Ces entretoises constituent une sorte de poutre treillis qui fait participer l'ensemble de la coque aux efforts. Cette disposition est particulièrement utile dans le cas dutilisation d'unités mobiles ou flottantes, où les contraintes mécaniques (effort tranchant, moment fléchissant, moment de torsion) sont plus importantes que sur-une coque fixe. Pour des raisons esthétiques, il est possible de décaler légèrement le nu extérieur repère 3 des entretoises bordant les baies et le nu extérieur repère 2 de la partie haute de la coque. Ce décalage pourra même être accentué visuellement par des teintes sombres sur la partie repère 3 enfoncée et des teintes plus claires sur la partie repère 2 en saillie. Il est précisé que des fenêtres fixes ou ouvrantes peuvent être disposées dans les baies et que l'élément tel que décrit précédemment comporte un axe de symétrie repère 7. Dans les applications courantes les 2 élémenSts repère I utilisés pour la construction d'une unité sont semblables cependant il est possible notamment de les cintrer et dans ce cas l'élément côté extrados sera plus grand qùe l'élément côté intrados. I1 faut noter que l'utilisation de matériaux type sandwich autorise l'intégration de certains meubles ou équipements directement dans l'épaisseur de la coque. C'est la-technique dite de contre-moulage très utilisée dans la fabrication de bateaux de plaisance en plastique. - 2 parties horizontales, l'une constituant le plancher-, l'autre la couverture, repère 6 fig. 2, 3, 9, 11, 13 La forme de cette pièce est légèrement cintrée dans le sens transversal pour permettre l'écoulement régulier des eaux de pluie sur la partie utilisée en couverture Pour la partie utile sée en plancher, il est prévu d dlssrser- u-; caillebotis as en-r les longerons repère 17, ce caillebotis préservant du contact avec l'eau d'infiltration en cas d'utilisation de l'unité sur l'eau. Les parties horizontales repère 6 seront pourvues de longerons repère 17 qui pourront comporter un fourreau en PVC ou autre destiné au passage des canalisations. I1 est essentiel d'obtenir un assemblage rigide dans le sens longitudinal entre les parties repère 6 et la partie repère 1 pour parvenir à ce but, il est préconisé un assemblage tel que représenté fig. 3 planche II mais d'autres systèmes peuvent également convenir. I1 faut cependant préciser que l'assemblage devra être suffisamment rigide pour considérer l'ensemble de l'unité comme un tube pour le calcul des contraintes de torsion. L'assemblage représenté fig. 3 planche II est constitué d'une plaque de répartition des efforts de compression repère 13, de tubes taraudés repère 14 rendus solidaires par soudure ou autre, d'une platine extérieure repère 12 pour la fonction couverture, repère 16 pour la fonction plancher. Cette platine de répartition des efforts de compression pourra comporter repère 16 une plaque d'amarrage pour la fixation des flotteurs repère 4 par. sangle métallique ainsi que l'amarrage de l'unité à des corps morts ou autres dispositifs de mouillage. Le réglage de l'effort de compression appliqué aux parties 1 et 6 de l'unité sera effectué par le serrage des boulons repère 15. Les assemblages seront disposés environ tous les 1,20 m.- On pourra observer la position particulière du longeron 17 qui avec ses pans inclinés assure le double rôle de raidisseur longitudinal de la pièce 6, de butée biaise entre les pièces 1 et 6, assurant ainsi un contreventement très efficace dans le plan horizontal. Naturellement, il est recommandé surtout pour les installations nautiques de l'unité, de garnir l'interstice entre les pièces 1 et 6 fig. 3 planche II par un joint souple genre silastène ou joint acrylique. On pourra remarquer sur la figure 3 la disposition d'une cale entre le flotteur repère 4 et les parties 1 et 6 précédemment décrites. Cette cale légèrement élastique est utilisée pour une meilleure fixation mecani7ue des flotteurs repère 4. Une cale de même type mais moins paisse sera dispose sous 1 'axe longitudinal de l'unité. Dans le cas diuti7i3ation terrestre de l'unité, le fond repère 6 sera simp1emen-! aosé sur une bèche de sable - voir partie droite de la -figure k3 -'anche VIII - Toutefois, afin de parfaire l'aspect efthétique, il est possible de poser les cales précédemment décrites sur le sable, puis l'unité sur les cales, les cales jouant alors le rôle dè longrines. - Flotteurs repère 4 fig. 1, 2, 3, 6, 9, 12, 13, 14. Ils seront constitués suivant les mêmes méthodes, avec les mêmes matériaux que cités plus haut pour la constitution de la pièce nO 1. On pourra en outre les réaliser en liège, en balsa, ou par réservoir gonflable. Leur forme générale est parallélépipèdique, ils sont disposés par justaposition leurs faces adjacentes étant perpendi culaires à l'axe longitudinal de l'unité, ce qui permet un transport aisé des flotteurs désacoùplés par chemin de fer ou route. La liaison entre les flotteurs repère 4 et l'unité s'effectue par les cales citées plus haut pour les efforts de compression et par des sangles ou profilés solidaires des plaques d'amarrage repère 16 pour les efforts de traction. La partie gauche de la fig. 13 planche VIII représente une autre disposition de flotteur caractérisé par une disposition suivant l'axe longitudinal de l'unité. Ce type de flotteur possède également une partie plate plus haute que la ligne de flottaison qui est prévue d'une part pour augmenter la stabilité au roulis -et d'autre part pour servir d'accostage aux dériveurs légers. La figure 14 planche VIII représente l'assemblage du flot teur repère 4 (type longitudinal) avec le fond de l'unité. C'est toujours le principe fig. 3 planche II qui est utilisé mais avec les pièces repère 14 plus longues paisqurelles doivent maintenir la partie inférieure du flotteur. Le flotteur repère 4 (type longitudinal) peut être utilisé comme longrine en cas d'implantation terrestre de l'unité. I1 a en outre l'avantage de présenter un minimum de frottement avec l'eau pour le transport des unités par voie fluviale assemblé en ligne droite et tracté par un engin automoteur. I1 est possible également de disposer un moteur hors bord de faible puissance à l'arrière de l'unité pour assurer sa propulsion. Dans ce cas, les accessoires réglementaires devront être prévus (feux de position, matériel de sécurité). Le flotteur repère 4 (type longitudinal) peut comporter dans son sens longitudinal des fourreaux servant à véhiculer les différentes conduites et fluides d'une unité à l'autre. En utilisant ces propriétés, il devient pour les applications terrestres un véritable trottoir intégré faisant office de caniveau technique. - Système de fixation entre unités - planche III fig. 4 et 5. I1 est bien connu que les installations flottantes doivent résister à des efforts très importants dûs aux mouvements de l'eau. I1 est souhaitable que l'énergie ainsi dégagée soit répartie dans un temps maximum, ce qui correspond à une puissance à absorber minimum. Pour parvenir à ce résultat particulièrement intéressant (il permet de diminuer notablement les épaisseurs des matériaux constitutifs) le système préconisé est un amortisseur de vagues. I1 peut être réalisé suivant la fig. 4 ou la fig. 5. D'autres dispositions utilisant le même principe de réalisation peuvent être adoptées. Les points de fixation du système sont prévus dans les trous repère 5 fig. 2 et fig. 13. Système suivant la fig. 4 composé'de 2 boulons repère 21 d'une longueur suffisante pour permettre l'assemblage et le réglage. Un manchon taraudé est muni d'un dispositif (trous ou pattes) qui permettra de l'immobiliser pendant le serrage des 2 boulons repère 21. La longueur du manchon sera prévue en fonction de l'angle formé par l'axe transversal de 2 unités consécutives et de la distance voulue entre 2 unités. Dans le cas de disposition des unités en rond fig. 8 planche V, le manchon pour les fixations extrados sera plus grand que pour les fixations intrados. Les boulons repère 21 feront appui sur des rondelles repère 20 dont la partie en contact avec la plaque de répartition repère 22 sera arrondie. La plaque de répartition des efforts repère 22 sera en applique contre l'intérieur des parties de la coque par l'intermédiaire d'une plaque de caoutchouc ou de plastique repère 18. Une série de joints toriques en caoutchouc. ou en plastique repère 19 seront interposés entre les 2 unités à assembler. Ces joints seront en quantité variable suivant la cote à obtenir entre unités. - Système suivant la fig. 5 planche III composé de plaques de répartition repère 22 directement en contact avec les parois des unités à assembler. Un amortisseur type hydraulique, oléopneumatique, à ressorts, etc... repère 26 est rendu solidaire au moyen d'un système de fixation repère 23 des plaques de répartition d'une unité alors que la commande de l'amortisseur repère 27 est rendue solidaire au moyen du dispositif repères 24 et 25 des plaques de répartition de l'autre unité. En employant un vérin hydraulique atnclieu et place de l'amortisseur et en disposant des clapets pour l'alimentation et le refoulement, il est possible de récupérer une partie de llénergie des vagues transformée en énergie hydraulique.Cependant, étant donné le rendement et le prix d'une telle installation, le dispositif est mentionné pour mémoire. Pour compléter les dispositions précitées afin d'assembler 2 unités il est utile, lorsque l'étanchéité est nécessaire, de réaliser un joint périphérique dont un exemple est donné dans le haut de la fig. 5 planche III. I1 comprend un joint soufflet ou joint souple et/ou élastique repère 28 maintenu par une pièce de serrage repère 29 et une fixation repère 30. On peut adopter tout mode de fixation et d-'étanchélte connu pour le montage du joint repère 28. - Enfin, pour terminer la description des différents éléments de l'unité, il faut mentionner que la circulation pédestre sur le toit des unités est possible à condition de prévoir un garde corps fixé de préférence sur les platines repère I2 fig. 3. Une multitude de garde corps pouvant convenir étant connue, nous ne les décrirons pas. Une des plus intéressantes application de la présente invention est l'utilisation en village avec des postes de télé-activités mobiles. I1 faut rappeler que les postes de télé-activites -mobiles sont des coques flottantes munies dun système de visiophone et télémanipulateur qui permet de travailler w distance. La fig. 8 planche V représente vu de dessus un tel assemblage qui peut être flottant ou terrestre. Les postes de télé-activités mobiles repère 37 sont assemblés aux unités de la présente inven- tion repère 36 grâce à un système d'assembage repère 38. En cas d'utilisation sur Liteau du village ainsi créé, il est recommandé d'utiliser le dispositif figuré fig. 6 et 7 planche IV. Ce dispositif est destiné à assembler 2 unités tout en permet- ant le passage de bateaux légers ou véhicules anilphibies. T réalisé en métal ou en polyester arme eQ constitué des éléments suivants - 4 montants repère 32 réunis 2 à 2 entre eus par des entretoises repère 39 raidies par des goussets repère 40 - Une poutre treillis tridimensionnelle fluée inférieure- des montants et rendue solidaire de cee5-ci d'une ranire très rigide à laide de la barre repère 33 La pout treillis sera de préférence à section triangulaire (plus économique) mais autres formes peuvent convenir et les armatures principales repères-34 et 35 seront tubulaires. - 2 flotteurs repère 31 seront disposés de part et d'autre de la poutre treillis et assureront ltéquilibre de flottaison de l'ensemble, ils feront également office de pare-battage. - Un système d'amortissement d'effets de vagues similaire au système décrit plus haut et représenté planche III. Pour l'assemblage de l'unité objet de la présente invention et des postes de télé-activités mobiles, il est fait usage d'un élément de jonction repère 38 fig. 8 planche V dont le détail en élévation est représenté fig. 9 planche VI. Les problèmes de mouvements relatifs entre l'unité et le poste de télé-activités (ou autre local flottant, unité mobile,-ou bateau) sont résolus par l'interposition centrale d'un large joint souple et étanche dont les possibilités de jeu dans les trois dimensions sont supérieures au débattement po-ssible de par les systèmes de maintien (barre de compression et câbles repère 48 fig. 9). Les dispositions constructives de ce joint sont explicitées fig. 10 planche VI.L'élément de jonction repère 38 est constitué par les parties suivantes - 1 passerelle en équerre repère 41 dont la paroi verticale s'adapte exactement à la baie du poste par applique. Le plancher de équerre comporte des relevés latéraux qui augmentent consi dérablement la résistance à la flexion de 11 équerre et qui assurent une protection contre les remous de peau. Ces relevés latéraux peuvent comporter une réduction d'épaisseur repere 43 ce qui améliore la présentation. La passerelle en équerre sera réalise en matériaux dito description "principaux éléments de l'unité". - 1 passerelle en équerre repère 42 réalisation dito élément repère 41 mais renoue solidaire des parois verticales de l'unité. - 1 joint souple et/ou en soufflet de qualité étanche repère 44 fig. 10 maintenu serré sur toute sa longueur par une contreplaque rigide Pepère 47, la contre-plaque étant fixée aux equerres par un quelconque des dispositifs connus de ce genre. - 3 seuil fixé sur une passerelle en équerre soit repère 41 ou repère S -2s autre extrémité étant en appui simple ce qui permet un aeu suf-fisant pour les inévitables mouvements relatifs Bien que non représenté sur la fig 9, il est possible de disposer une couverture au-dessus des éléments 41 et 42 mais en principe les postes de télé-activités possèdent une porte d'entrée en resine acrylique ouvrant à l'aide d'un vérin par projection horizontale, c'est donc la pprte du poste qui fait fonction de couverture dans 1 t exemple de la figure 9. Indépendamment-du système représenté planche III, on pourra utiliser en plus un élément spécial représenté fig. Il et 12 planche VII pour la jonction des 2 éléments présentant un angle entre leurs axes longitudinaux respectifs. Cet élément spécial. sera particulièrement utile pour l'emploi des unités en climat rigoureux ou pour ltemploi des climatiseurs. I1 est composé des éléments suivants - 1 élément intrados repère 51 comportant une face verticale de forme rectangulaire et 2 faces horizontales (plancher et couverture) en forme de. trapèze. - 2 éléments extrados symétriques (repères 49 et 50) par rapport à l'axe vertical comportant une face verticale échancrée de la dimension d'une demi-baie et 2 faces horizontales en forme de trapèze. - 1 flotteur repère 4 de forme trapézoldale-assurant la mise à la hauteur par rapport aux unités adjacentes. Les éléments 49, 50 et 51 seront fixésentre eux par boulons, clips, vis ou tout système analogue. Les ouvertures~ptur ventilation peuvent être incorporées aux parties 49, 50 ou 51. La réalisation de ces éléments étant courante; on ne les décrira pas en détail de même que l'incorporation de parties translucides ou d'accessoires diNers (stores, faux planchers, etc...). Sur la figure 8 planche V on voit 26 unités accolées. I1 est donc possible de former des ensembles assez vastes, adaptés aux besoins, comprenant des pièces distinctes qui communiquent entre elles-par l'intérieur et qui permettent à leur partie supérieure (sur la couverture) la circulation pédestre (pour les bains de soleil notamment). Les pièces de jonction permettent comme présenté sur la figure 8 l'adjonction de poste de télé-activités ou autre, on pourrait disposer à la place des postes des unités objet de l'invention, il suffit de remplacer dans la pièce de jonction la partie repère 41 par une autre partie repère 42. Bien entendu, la figure 8 ne présente qu'un exemple particulier non limitatif puisque par les techniques d'assemblage décrites plus haut, on peut constituer de véritables villages flottants ou terrestres dont la configuration peut varier à l'infini. Comme l'invention porte sur la structure générale des unités, on n'a pas représenté ni décrit d'unité complètement terminée. Il est évident que les unités peuvent faire l'objet de tous les travaux de finition et de décoration habituels. REVENDICATIONS 1 ) Unité mobile et flottante à usage d'habitations temporaires de salles de réunions, de villages pour la pratique des sports nautiques, de locaux communs pour les postes de télé-activités, réalisée substantiellement en matière plastique, cette unité étant caractérisée en ce qu'il existe sur les parois latérales une structure résistance du type treillis intégré au remplissage des façades et encadrant les baies. 20) Unité mobile et flottante selon la -revendication 1, caracté- risée par llassemblage démontable des façades enveloppantes avec les éléments horizontaux. 30) Unité mobile et flottante selon la revendication 1, caractérisée par les platines métalliques de maintien et d1assembIag; des éléments horizontaux et des façades enveloppantes qui sont solidaires du système d'amarrage des unités et/ou solidaires de la fixation des flotteurs. 40) Unité mobile et flottante- selon la revendication 3, caractérisée par les longerons des éléments horizontaux faisant butée aux chanfreins des façades enveloppantes et assurant le contreventement dans le plan horizontal. 50) Unité mobile et flottante selon la revendication 1, caract6- risée par la disposition de flotteurs plus larges que l'unité qui assurent la fonction de longrine et trottoir pQur l'utili- sation terrestre, de débarcadère et- pare-battage pour l'utile sation nautique. 60) Unité mobile et flottante selon la revendication 1, caractérisée par la disposition d'un système amortisseur pour l'assemblage de 2 unités 70) Unité mobile et flottante selon la revendication 1, caractérisée par la disposition dlun système de liaison à poutre treillIs tridimensionnellement immergée pour assembler deux unités tout en laissant le passage aux bateaux légers. Unité mobile et flottante selon la revendication i, caracterisée par la disposition d'un élément de jonction donnant un certain angle entre les axes longitudinaux des unités qutil assemble. 90) Unité mobile et flottante selon la revendication 1 caractérisée par la constitution en trois parties de l'élément de jonction. 100) Unité mobile et flottante selon la revendication 1, caractérisée par une structure dont les éléments constitutifs peuvent être recyclables par utilisation d'un même matériau sous plusieurs aspects physiques.