Brevet FR2287378A1 — publié le 19760507

L'invention concerne les structures cellulaires en béton et elle vise également un procédé pour construire de telles structures dans l'eau. Jusqu'ici, pour construire des structures cellulaires en béton, il fallait utiliser une zone en "cale sèche" pour les étapes initiales de la construction qui consistent à former une infrastructure ou fondation flottante en béton. Une fois ces étapes préliminaires terminées, on faisait flotter l'infrastructure ou fondation en remplissant la cale sèche d'eau, puis on remorquait la fondation jusqu'à un site de profondeur suffisante pour permettre son enfoncement progressif pendant l'érection d'une construction sur.l'infra- structure selon les besoins particuliers. L'emploi d'une zone de cale sèche constitue un inconvénient car le coût d'une telle zone est élevé, notamment lorsqu'elle doit recevoir des structures de grandes dimensions. On peut en outre rencontrer d'autres difficultés d'ordre économique et technique. Le procédé de la présente invention consiste à construire une structure cellulaire en béton sur un ensemble de pontons flottants reliés ensemble de manière à former un radeau latéralement rigide capable de supporter sur l'eau une partie de la fondation de la structure de béton. L'invention vise également la fabrication et la structure des pontons flottants, ainsi que le procédé par lequel les pontons sont assemblés pour former un radeau. Un ponton flottant utilisé pour la formation d'un radeau suivant 1'invention comprend un pont et un élément générateur de volumes creux fixé au ponton pour assurer sa flottabilité et pour servir de coffrage pour une partie de la fondation de la structure de béton. L'élément générateur de volumes creux comprend avantageusezent une cloison verticale continue fixée à la face supérieure du pont et espacée de la périphérie du pont de façon à servir de coffrage intérieur. En outre, lorsqu'un ponton du type précité doit constituer une partie du perimètre d'un radeau, un élément de bastingage est avantageusement fixé à la face supérieure du pont le long d'une partie de sa périphérie, de façon à coopérer avec les éléments de bastingage des pontons du même périmètre pour forer un bastingage couplet. e procédé de formation des fondations d'une structure cellulaire en béton suivant l'invention consiste à préfabriquer à terre une pluralité de pontons flottants, à faire flotter les pontons, à les relier ensemble pour former un radeau, et à couler du béton dans des intervalles drainés prédéterminés entre les cloisons verticales continues et le bastingage. En outre, suivant l'invention, on prolonge avantageusement vers le haut les loisons verticales continues de façon qu'elles servent de coffrage intérieur pour le béton. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints , donnés dans un but non limitatif, et qui représentent un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en plan d'un ponton flottant suivant l'invention; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A-de la figure 1; la figure 3 est une vue de coté dans le sens de la flèche E de la figure 1; la figure 4 est une vue en plan d'un ponton analogue à celui de la figure 1, mais pourvu d'un élément de bastingage; la figure 5 est une vue schématique en plan épi'une partie d'un ensemble de pontons suivant l'invention, destinés à former la partie de fondation d'une structure cellulaire en béton; la figure 6 est une vue en plan d'une partie des fondations d'une structure de béton terminée, à plus petite échelle que sur les figures 1 à 5; la figure 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne B-B de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe verticale développée suivant la ligne C-C de la figure 6. Le ponton flottant représenté sur les figures 1 à 3 comprend un pont 10 qui est constitué par une pluralité de panneaux d'acier soudés ensemble comme représenté sur les dessins. Une cloison de coffrage verticale continue et génératrice de volumes creux constituée par un silo cylindrique 11, est soudée à la face supérieure du pont 10. ta périphérie du pont 10 a la forme d'un hexagone régulier, et le silo 11 est centré sur le pont. Dans les limites du silo 11, le pont 10 est bombé vers le haut, comme représenté sur la figure 2, de sorte qu'un espace vide lOA est ménagé sous le pont 10. également à l'intérieur du silo 11, la face supérieure du pont 10 est raidie par une pluralité de nervures radiales équidistantes 12.Au centre du pont 10, un conduit 13 établit une aomalunication fluidique avec l'espace vide lOA. Le silo li est entouré par une charpente d'éléments raidisseurs destinés à assurer la rigidité latérale d'un ensemble de pontons. Ces éléments raidisseurs comprennent des poteaux ou montants 14, des traverses supérieures 15 qui relient entre elles les extrémités supérieures des montants 14 (fig. 3), et des entretoises en diagonale 16. Iesmontants 14 sont implantés respectivement sur la médiane des cotés du pont 10 de sorte qu'en plan, la charpente de raídissement formée par les éléments raidisseurs précités définit également un hexagone régulier. La périphérie du pont 10 est munie d'un plat-bord constitué par un rebord vertical 17. Une jupe hexagonale en acier 18 dépasse vers le bas de la face inférieure du pont 10, juste au-dessous de la charpente formée par les élé- ments raidisseurs 14 à 16. Le ponton est auto-flottant grâce à la présence du silo 11. Une pluralité de pontons flottants tels que décrits sont préfabriqués à terre puis amenés jusqu' à un site prédéterminé -ot ils sont fixés ensemble face contre face au moyen d'organes de fixation passant dans des trous préalablent perces dans les montants 14 et dans les rebords 17 afin de former un radeau. Les pontons qui forment le périmètre du radeau sont construits coe décrit aux figures 1 à 3 mais ils comportent en outre sur une partie de la périphérie de leur pont un élément de bastingage 19 (figure 4). L'élément de bastingage sert également de coffrage extérieur pour le béton et il présente en plan une succession de courbes inversées par le fait qu'il est constitué de feuilles d'acier laminées suivant un rayon standard prédéterminé. Une partie de l'ensemble des pontons est représentée sur la figure 5. Lorsque l'assemblage des pontons qui forment le radeau est terminé, les éléments de bastingage 19 réunis définissent ensemble un bastingage complet qui permet d'assécher par pompage les zones de pont de l'ensemble pour le coulage du béton et autres opérations. La flottabilité de l'ensemble des pontons, c'est-à-dire du radeau, est assurée à ce stade par le bastingage complet. D'autres cloisons 20 génératrices de volumes creux sont disposées entre les silos 11 comme représenté sur la figure 5 et du béton frais est coulé dans certains espaces définis par les cloisons 20, les surfaces extérieures des silos l1 et les surfaces intérieures des éléments de bastingage 19.Pour supprimer ou réduire les efforts de flexion produits par le poids du béton frais, on peut introduire, ou laisser échapper, de l'air du dessous de pontons prédéterminés grâce aux conduits 13, afin de modifier la flottabilité.Le coulage progressif du béton, la suppression des efforts et l'enrobage des charpentes de raidissement donnent- une construction de rigidité latérale élevée et favorisent la stabilité dimensionnelle en cours de construction. Une fois la construction de la fondation terminée en eau relativement peu profonde, on peut remorquer la fondation jusqu'à un site en eau plus profonde où la construction de la structure de béton peut être achevée. Un prolongement progressif des silos 11 et un coulage progressif du béton peuvent donner une structure cellulaire illustrée par exemple par les figures 6 à 8. On enfonce ensuite la structure au moyen d'un ballastage approprié jusqu'à ce que les jupes 18 viennent en contact avec le fond de la mer ou s'y enfoncent. I1 est prévu que les irrégularités locales du fond, telles que gros galets, sont compensées par une déformation locale des jupes. En venant en contact avec le fond de la mer ou en s'y enfonçant, les jupes confèrent de la stabilité latérale à la structure.En outre, les jupes 18 jouent un roule protecteur contre l'affouillement du fond marin. Ces jupes forment de plus une plu ralité de cellules fermées sous les ponts des pontons. On peut ainsi envisager d'exercer une pression sur le fond de la mer à travers l'eau contenue dans chacune ou dans certaines de ces cellules fermées grâce aux conduits 13 pour produire un déplacement sans à-coups de la structure au cas où on désirerait la placer ailleurs ou la supprimer. On peut surmonter ainsi le frottement de la jupe sans fournir de flottabilité résiduelle. En variante, la périphérie des ponts des pontons et la configuration des charpentes de raidissement peuvent être basées sur un carré et non sur un hexagone régulier. Le silo 11 et ses prolongements sont avantageusement constitués par l'enroulement spiral d'une bande d'acier à soudure hélicoldale du type à engagement mutuel. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Ponton flottant destiné à être utilisé pour la formation d'une structure cellulaire en béton, caractérisé en ce qu'il comprend un pon+.- (10) et un élément (11) générateur de volumes creux fixé maudit pont afin de rendre ledit ponton auto-flottant, et destiné à sertir de coffrage pour la partie de fondation de la structure en bedon. 2.- Ponton SL -ant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (11) générateur de volumes creux comprend une cloison verticale continue fixée à la face supérieure du pont (10) et espacée de la périphérie du pont (10) pour servir de coffrage intérieur. 3.- Ponton suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la cloison verticale (11) constitue un cylindre ouvert. 4.- Ponton suivant la revendication 5.- Ponton suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la configuration en plan d'une partie au moins de la périphérie du pont (10) définit une partie d'un carré ou d'un hexagone régulier de façon à permettre un assemblage par mise en butée avec des pontons identiques adjacents pour former un ensemble de pontons. 6.- Ponton suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la cloison verticale (11) est entourée par une charpente (14,15,16) qui est fixée à la face supérieure du pont (10) pour raidir le ponton. 7.- Ponton suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la charpente (14,15,16) comprend des montants verticaux (14) implantés en des points respectifs de la périphérie du pont (10) permettant de les relier à des montants identiques (14) implantés sur des pontons identiques. 8.- Ponton suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une jupe (18) dépasse vers le bas sous la face inférieure du pont (10) au voisinage de sa périphérie. 9.- Ponton suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu!un conduit (13) est monté sur la face supérieure du pont (10) pour établir une cormunication fluidique avec le dessous du pont. 10.- Ponton suivant lwune quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le pont (10) est bombé vers le haut. 11.- Ponton suivant l'une quelconque des revendications I à 10, caractérisé en ce que la périphérie du pont est pourvue d'un rebord orienté vers le haut (17) destiné à former un plat-bord. 12.- Ponton suivant la revendication 2, ou l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un élément de bastingage (19) est fixé au pont (10) sur une partie de sa périphérie. 13.- Structure cellulaire de béton réalisée par un ensemble de pontons flottants suivant l'une quelconque des revendications I à 12, caractérisée en ce que lesdits pontons sont reliés entre eux pour former un radeau latéralement rigide capable de supporter sur l'eau une partie de fondation de la structure de béton. 14.- Structure suivant la revendication 13, caractérisée en ce que chaque ponton situé sur la périphérie du radeau comporte un élément de bastingage (19) fixé sur la face supérieure du pont (10) le long d'une partie de la périphérie dudit pont, les éléments de bastingage (19) formant ensemble un bastingage complet sur la périphérie du radeau. 15.- Procédé de fabrication de la partie de fondation d'une structure cellulaire en béton suivant l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il consiste : à préfabriquer à terre une pluralité de pontons flottants, à faire flotter les pontons, à relier les pontons entre eux pour former un radeau en réunissant les éléments de bastingage (19) des pontons pour constituer un bastingage complet à la périphérie du radeau, et à couler du béton dans des espaces drainés prédéterminés formés entre les cloisons verticales (11) et ledit bastingage. 16.- Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en outre en ce qu'on prolonge progressivement vers le haut les cloisons verticales (11) de façon qu'elles servent de coffrage intérieur pour le béton.