Brevet FR2441033A1 — publié le 19800606

La présente invention concerne les stades destinés à l'organisation de compé- titions publiques et de spectacles divers. Elle est destinée ss les adapter à la pratique de sports ou de spectacles différents les uns des autres pat a nature du terrain qu ils requièrent. Elle consiste essentiellement a installer Ces terrains non pas au centre du stade, de façon fixe, mais sur des pontons flottants qui peuvent facilement être amenés au centre du stade, de telle sorte qu'il suffit d'opérer des permutations simples pour adapter le stade à la pratique de sports différents. La partie centrale des stades suivant l'invention est donc constituée par un bassin rectangulaire, dont un ou plusieurs côtés sont prolongés sous la riste et les tribunes, de façon à former un canal permettant la circulation des pontons. A titre d'exemple, le bassin central et ses prolongements pourraient être aménagés pour recevoir cinq pontons1 dont les surfaces respectives supérieures pourraient être de ciment, de parquet, de gazon, de glace et de sciure, permet ainsi la pratique de sports aussi divers que la boxe, le tennis, le patinage, le concours hippique, et, bien entendu, la natation sur le plan d'eau lui-même, quand chacun des pontons se trouve b son poste de repens, et que le plan d'eau est ainsi dégagé. La figure 1 est le plan d'un stade vélodrôme, où la surface occupée par les gradins, la piste cycliste et la piste centrale est indiquée par des rayures horizpntales. On voit que le ailier de cette piste centrale est occupé par un cadre rectangulaire dans lequel viendra s'encastrer la partie supérieure des pontons.Ce cadre est situé immédiatement au dessus d'une partie du bassin où circulent ces pontons. Dans le cas où le bassin est prévu pour cinq pontons il pourra avoir la frome représentée par la Figure 2, où le plan d'eau est shématisé par des rayu- res verticales. En superposant la Fig.1 ,qui représente le stade lui-même, et celle représentant le plan d'eau, on fait apparaitreen quadrillé les partie du stade construites sur des dalle et formant pont au dessus du bassin. (Fig.3) Les six positions que peuvent occuper les pontons sont numérotées de 1 à 6 dans la Fig.2.Les positions 3 et 6 sont généralement innoccupées, et peuvent alors être utilisées comme piscines.L'emplacement 1 est généralement occupé par le ponton dont le pont est cillent, et qui, encastré dans la cadre au centre de la pisteassure ainsi la continuité de celle-ci.Pour placer au centre de la piste un des pontons latéraux, par exemplecelui qui occupe l'emplacement n 2, il suf- fit de pousser en 6 le ponton central, et d'amener le ponton n02 successivement en 3 et en 1. Un avantage considérable de la disposition représentée par les Fig.2 et 3 est que les pontons qui ne sont pas utilisés au centre de la piste sont station- nés en dehors du périmètre du stde proprement dit, et peuvent dono servir en permanence à la pratique des sports pour les quels ils ont été aménagés. bans le cas où le terrain disponible pour la construction d'un stade suivant l'invention est trop exigu pour permets adopter la disposition de la Fig.3, on peut recourir à celle de la Fig.4 ou oille de la Fig.5, pour deux pontons seulement, ou à une combinaison de ces dispositions, comme celle montrée par la Fig.6, pour quatre pontons. La Fig.6 montre, en traits obliques, la surface du parallélogramme circonscrit disponible pour la construction d'immeubles autour du stade proprement dit, pour utiliser au mieux un terrain généralement rectangulaire. On voit que les bassins correspondants aux pontons 10 et il de la Fig. 5 ou de la Fig.6 peuvent être conotruits partiellement en dessous des immeubles ou des rues avoisinantes, pour dininuer autant que possible l'emprise au sol du stade mais on voit aussi que ces modes de réalisation de stades suivant l'in~ vention impliquent qu'une partie importante des installations soit construite sur des dalles de grandes dimensions, ce qui en augmente le prix de revient et réduit sensiblement l'éc@nomie réalisée sur le prix du terrain. La Fig.7 montre, en coupes horisontale et verticale, un ponton suivant l'in~ vention. On voit que la majeure partie de son volume inférieur est constituée par des ballasts, qui permettent d'en régler le degré d'iamersion. Ces ballast s 15 laissent cependant disponible l'espace nécessaire à l'aménagement d'une cham- bre des machines 14 et d'un magasin 13, auquel on accède par un escalier ot une rampe 12. La chambre des machines comporte la ou les pompes de remplissage des ballasts, et, dans le cas où le ponton est utilisé comme patinoire, le groupe frigorifique correspondant. La Fig.8 montre le s'ode de construction des pontons suivant l'invention, qui seront de préférence construits en oiment. il suffit, pour constituer le coffrage des parois extérieures de la carène, de tapisser les parois du bassin de planches de coffrage comme la planche 17 appuyée à la paroi 16. Le fond du bassin est lui aussi tapissé de planches de coffrage, mais il faut prendre la précaution d'inter caler entre ces planches et ce fond un lit de fers ronds pour permettre å l'eau l', lors de la mise en eau du bassin de pénétrer sous la carène du ponton.On voit que la réalisation de l'invention, qui consiste essentiellement à rendre mobiles les terrains de sport en les installant sur des pontons, n'entraîne aucune opération de transport ou de lancement des dit pontons, dont la construction n'est pas plus coûteuse que celle d'une structure fixe correspondante: les pontons sont construits à la place sSme e qu'ils occuperont la plupart du temps dans le bassin, et, dês que leur construction est terminée, il suffit de mettre le bassin en eau pour rendre les pontons immédiatement opérationnels. Pour utiliser un ponton au centre du stade, il faut d'abord l'y amener en le faisant passer sous la piste, puis l'encastrer au niveau le celle-ci. La Fig.10 est une coupe partielle d'un ponton au moment où il passe sous une dalle 21 sup portant la p@ste. On voit que les ballasts 15 sont alors pleins, et que de ce fait l'immer@on au ponton est @@xima, de sorte qu'il passe aisément sous la dalle 21. pour être amer.é immédiatement en - @ dessous du cadre 1. La Fig.9 @ontre le même ponton encastré par son rebord supérieur 20 dans le r@bord 19 du cadre 1. La forme de ce rebord présente une partie inférieure constituée Wr dee; plans inclinés, qui servent de guide au ponton au moment de son émersion, et agissent dc telle sorte qu'il se trouve ensuite solidement assujetti à son e@placement. On voit que pour provoquer l'émersion correspon dante, il a suffi de vider partiellement les ballasts 15.On comprend facile qu'i suffit de régler le niveau ces ballasts de sorte que le ponton, si son déplacement vertical n'était pas limité par le rebord 19 du cadre, émerge un peu plus, pour que la poussée verticale résultant de ce réglage l'applique très fortement sur ce rebord 19 et l'oblige ainsi à faire corps avec le reste de la piste, et s'y qu'il trouve rigoureusement immobilisé. On notera qu'il est avantageux de ne pas terminer la partie supérieure des parois de la carène des pontons avant la mise en eau du bassin, qui permet de les amener sous le cadre 19, et d'utiliser alors ce cadre comme coffrage pour donner aux rebords 20 exactement la forme requise pcur qu'ils s'adaptent parfaitement au cadre 19. La La Fig.11 montre les canalisations qui permettent de faire circuler l'eau à l'intérieur d'un ponton, de façon soit à remplir ou à vider ses ballasts,pour régler son immersion, soit à prélever de l'eau d'un côté du ponton et à la reje- ter dans le bassin de l'autre côté du ponton1 ce qui assure sa propulsion. Les orifices a,b,c,d,e,f,g,h permettent de mettre en communication la pompe 22 avec le bassin, et les orifices i et j avec les ballasts. Un jeu de vannes (non représentées, permet d'organiser ainsi la circulation de l'eau dans le sens désiré. Ainsi les flèches représentées par la Fig.11 indiquent que les vannes sont disposées de telle sorte que l'eau du bassin est alors prélevee en e et f, et rejetée en a et b par la pompe 22. L'action de cette pompe a donc pour effet que le niveau du bassin tend à monter dans le bassin du cEté ab du bassin, et à descendre du côté ef, ce qui assure très afficacement la propulsion du ponton.On voit que cette propulsion ne résulte pas seulement de la réaction directe de l'eau - dont le rendement serait faible - mais bien de l'établissement d'un léger courant dans le bassin. On peut dire aussi que le ponton est repoussé comme un piston par la surpression établie d'un c8té par le debit de la pompe On voit que la disposition de canalisations suivant la Fig.11 permet à un des pontons suivant l'invention de manoeuvrer da façon entièrement autonome, à l'aide d'une seule pompe ( ou d'une batterie de pompes ) intérieure, qui lui permet aussi bien de se déplacer que de régler son degré d'immersion Mais on peut aussi bien assurer le déplacement des pontons,suivant l'invention par des moyens entièrement extérieurs au ponton, on provoquant un courant dans le bassin Il suffit, par exemple, de provoquer un débit d'eau par un orifico comme k pour éloigner le ponton de cet orifices; il @@ vident que l'eau débitée par k est prélevée dans le bassin en un point situé de l'autre côté du ponton par rapport à k, ce qui contribue à l'établissement du courant désiré par l'action d'une pompe fixe ( non représentée ). Le jeu existant entre les pontons et les parois du bassin est suffisamment faible pour que ces parois assurent le guidage des pontons dans leurs déplacements sans chocs notables : on peut cependant, si on le désire, éviter tout contact tertre pontons et parois. Ainsi la Fig.12 montre que l'on peut disposer dans des emplacements ménagés à cet effet à chaque angle des pontons des roues pneumatiques d'axe vertical dont les bandages élastiques seront en permanence au contact des parois, leur élasticité leur permettant de s'accomoder des irrégularités de surface. Le guidage est ainsi assuré par roulement, et non par frottement. La Fig.13 montre qu'un guidage sans frottement peut aussi être assuré par des moyens hydrauliques. A cet effet les orifices des canalisations (comme celles montrées par la Fig.11 sont munis d'embouts 23 - qui peuvent être faits d'un élastomère quelconque ou de toute autre matière, et même de ciment ). La forme de ces embouts est telle qu'ils présentent en regard de la paroi 16 du bassin une surface circulaire plane d'une épaisseur notable, faisant saillie sur la pa- roi de la carène du ponton. Pour assurer le guidage du ponton, c'est-à-dire pour le positionner par rapport aux parois du bassin au cours de ses déplacements, il suffit de faire débiter à la pompe du ponton une égale quantité d'eau par les embouts 23 de canalisations opposées.Cette eau ne peut s'échapper qu'entre la partie des embouts faisant saillie et la paroi du bassin. Il en résulte que le ponton ne peut se rapprocher d'une des parois du bassin sans créer une forte surpression dans cette zône, surpession qui tend à l'en éloigner. Le ponton est ainsi astreint à se tenir à distance égale des parois opposées du bassin. Nous avons vu que les manoeuvres nécessaires à la permutation des pontons se réaument à des translations et à des changements de niveau de flottaison, et que les premières peuvent être provoquées par un mécanisme entièrement extérieur au ponton, à savoir une pompe provoquant un courant dans le bassin. Les secondes,dont le but est de modifier la position relative des pontons ot de la piste dans un plan vertical - peuvent consister non plus en une modification du degré d'im@ mersiot des pontons, mais en une modification du niveau de l'eau dans le bassin. Il suffit pour provoquer cet effet de disposer, à proximité du bassin, d'un réservoir dans lequel une pompe amènera l'eau prélevée dans le bassin pour en diminuer le niveau, et dont il suffira d'inverser le sens pour rétablir ce niveau. Mais il est infiniment préférable de disposer & cet effet de deux réser voirs différents, l'un pour recueillir l'eau du bassins l'autre pour alimenter le bassin en eau.Ces réservoirs peuvent d'aillcurs facilement être disposés l'un en en fessus de l'autre, comme l'indique la fi urne 14, où l'on voit que la dalle forrr'n @@ fond du réservoir supérieur 24 est supporté par des colonnes ou des cloisons trsver ant ie réservoir inférieur 25.Le réservoir supérieur 24 peut être mis en communication avec le bassin 2 par la vanne 26, et la réc-ervoir inférieur 25 peut être mis en communication avec le bassin 2 par la vanne 27. La Fig.14 représente les vannes 26 et 27 fermées, le bassin 2 et le réservoir 24 étant plains, alors que le réservoir 25 est vide. Quand on désire faire baisser le niveau de l'eau dans le bassin 2, il suffit évidemment d'ouvrir la vanne 27, ca qui aura pour effet de remplir partiellement le réservoir 25. La vanne 27 sera refermée dès que le niveau désiré sera atteint c'est-à-dire très rapidement, le temps de l'opération dépendant seulement du débit de la vanne 27. Pour rétablir le niveau du bassin, il suffira alors d'ou- vrir la vanne 26, pour déverser dans le bassin 2 l'eau du réservoir 24. Le cycle de opérations qui viennent d'être décrites est le cycle nécessaire à la permutation des pontons, permutation qui ne sera jamais effectuée plus dune fois par jour pour l'exploitation d'un stade suivant l'invention. On disposera donc d'une journée au moins pour rétablir les niveaux d'eau à leur position de la Fig.14 par l'action de la pompe 28 qui permet de faire passer l'eau du réservoir 25 au réservoir 24, ce qui permet d'utiliser à cette opération une pompe et un moteur de petite puissance. L'effet de cette pompe est d'accumuler l'énergie hydraulique nécessaire à la permutation des pontons, permutation qui, du fait de l'accumulation de cette énergie, peut alors s'effectuer aans un minimum de temps. Les grandes dimensions des pontons sur lesquels sont installés les terrains de jeu des stades suivant l'invention, le tonnage de ces pontons, les dimen sions des bassins dans lesquels ils circulent, peuvent donner à penser que la mise en oeuvre de l'invention implique une consommstion considérable d'eau et d'énergie, ce qui n'est pas du tout le cas. Pour fixer les idées, faisons l'hypothèse de pontons mesurant 58 x 28 x 3 m, 58 m x 28 m étant la surface nécessaire pour installer un terrain de Hockey sur glace, et 3 m un tirant d'eau convenable pour un ponton dont la hauteur totale serait de 4 mètres. Le tonnage d'un tel ponton serait donc voisin de 5.000 tonnes, tonnage suffisant pour lui donner une stabilité plus que suffisante, même s'il n'était pas immobilisé par encastrement, comme le prévoit l'invention. On remarquera d'abord que la quantité d'eau requise pour le remplissage du bassin est sensiblement égale au volume d'un ponton seulement dans le cas des configurations de bassin montrées par les Fig.4,5 et6, et à celui de trois pontons seulement dans le cas de la Fig 3.,et que les pertes par évaporation seront très faibles,etant donné la petite surface d'eau en contact avec l'air. On remarquera ensuite que la surface d'un ponton est de 58 x 28 a 1624 m2 et que le travail nécessaire pour élever un tel ponton do 1 mètre est donc de 1624000 kilogrammètres. Sachant qu'un Kilowatt-Heure représente 367 098 kgm, on en déd@ @cilement quc 1 puissance nécessaire pour effectuer cette spra- tion en 1 heure est de 1 624 000 / 367 098 = 4,42 kWh. Cela revient à dire que l'énergie requise pour la mise en place d'un ponton est du même ordre que celle qu'il faut dépenser dans me petite motocyclette pour parcourir 100 km On voit que la consommation d'énergie d'un stade aménage suivant l'invention est tout à fait négligeable, et il en résulte que le coût des installations ellcs-mêmes est bien moindre que celui que l'on pouvait appréhender avant d'aveir calcuié les puissances nécessaires à leur fonctionnement. Ces puissan- ces sont celles de moteurs fabriqués en très grandes séries, peu comateux et particulièrement fiables.On notera que l'installation shématisée par la Fig.14, installation qui permet de faire toutes les manoeuvres au moyen d'une pompe fixe, demande encore moins de puissance, car, si la pompe doit y effectuer wQ travail plus mportant, elle dispose pour cela de beaucoup plus de temp@. li ne serait donc pas deraisonnable d'équiper à la fois les pontons et le bassin d'un système de pompage autonome, assurant ainsi une fiabilité absolue un systèmes pouvant à tout instant remédier à une défaillance de l'autre, dont il est complètement indépendant. L'énergie nécessaire à la translation des pontons doit être citée pour mé- oinre seulement, car elle est infime t c'est l'énergie nécessaire pour déplacer de sa propre longueur un bateau de 5.000 tonnes. lisons, pour fixer les des, qu'une avarie du système choisi de propulsion serait sans conséquence, um homme seul pouvant facilement fournir cette énergie en actionnant un treuil. L'invention fournit donc des moyens particulièrement économiques d'augmenter considérablement la rentabilité des installations sportives en permettant d', les adapter instantanément à l'organisation de manifestations de sports en de spectacles très divers. REVEiDICATIO'TS . 10 - Dispositif permettant la permutation de terrains de sports ou de specta- cles, caractérise par le fait que lesdits terrains sont portés par des pontons flottants dans un bassin dont unepartie occupe le centre du stade, où ils peuvent ainsi etre amenés à partir de postes d'ammarage périphériques. 20 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que l'immobilisation des pontons au centre du staae est réalise par leur encastrement dans un cadre ménage à cet effet dans la dalle recouvrant partiellement le bassin. Les pontons sont munis à cet effet de réservoirs d'eau et de pompes qui, en agissant sur leur degré d'émersion, leur permettent de passer sous ladite dalle, et de s'y encastrer par ballastage. 30 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que le déplacement vertical des pontons impliqué par leurs déplacements et leur encastrement est provoqué par des changements de niveau du bassin, muni à cet effet de vannes communiquant soit avec un réservoir d'alimentation supérieur, soit avec un réservoir d'alimentation inférieur, soit avec un groupe de pompage. 4≈- Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que chacun des pontons est muni d'un dispositf de propulsion autonome, par pompe ou hélice. 50 - Dispositif suivant revendication 1 caractérisé en ce que le guidage des pontons entre les parois du bassin est assuré pendant leurs translations par l'action de pompes dont ils sont munis à cet effet, qui est de provoquer une surpression de l'eau du bassin entre la paroi et le ponton quand le ponton se rapproche de la paroi. 60 - Dispositif suivant revendication 1, car;ctérisé en ce que le quidage des pontons entre les parois du bassin est assuré par des roues pneumatique d'axe vertical, siuétes à chacun des coins du ponton. 70 - Dispositif suivant revendication 1 caractérisé en ce que les dimensions des docks périphériques où sont entreposés les pontons n'excèdent celles de ces pontons que de quelques centimètres, de sorte qu'il suffise de garnir leurs parois de planches pour constituer un coffrage où sont moulés, avant la mise es eau du bassin, les caissons de béton armé qui constituent le mode préférentiel de réalisation des pontons suivant l'invention.