Brevet FR2485603A1 — publié le 19811231

ABREGE DU CONTENU TECHNIQUE DE L'INVENTION. Modules de forme prédéterminée destinés à servir d'abris contre les armes conventionnelles, les attaques par gaz (chimiques ou bactériens) et les retombées radioactives. Ils peuvent être construits soit isolement, soit groupés, leur forme étant telle que le groupement de plusieurs modules permet de varier à l'infini les combinaison et de répondre à la protection d'un nombre quelconque d'individus. Ces abris sont livrés complètement acheves, c'est-à-dire avec les outillages specifiques leur permettant de repondre à leur vocation de protection. PRINCIPALES UTILISATIONS ENVISAGEES. Bien que l'invention porte sur une forme dont la souplesse n'implique pas le respect de dimensions générales fixes, l'idée de déboucher sur une fabrication de série a conduit à la recherche de deux modules principaux d'objectifs bien précis. Le plus petit module envisage, "module familial", correspond à la protection d'une famille de 7 personnes. L'autre module, "module collectif", permettra la protection de 25 personnes. INTERET DE LA FORME DES ABRIS. La forme an plan de nos module est celle d'un hexagone regulier, analogue à la cellule de nid d'abeille. Ce type de cellule se prête à un nom tre de combinaisons infini puisque l'on peut parcourir, par juxtapositions de modules semblables, un chemin de quelque longueur que ce soit, contour- nat tous les obstacles, s'étalant par endroit an larges plaques de cellu- les accoles sur 13ensemble de toutes leurs faces, se refermant éventuelle- ment sur lui-meme, améliorant ainsi les possibilités d'évacuation. Cette forme, en plan, correspond à peu près au minimum de développe- ment de son périmètre pour une surface donnée. Complétée par une dalle su- périeure et un radier inférieur, elle permet de constituer une boîte fermée, massive, offrant par là même, les conditions optima de resistance aux effets des armes modernes. BASES D'ETUDES DES ABRIS. La première qualité de ces abris est leur homogénéité, c'est pourquoi nous nous sommes attaches à supprimer tout point faible et à etudier par conséquent le traitement des ouvertures. Une autre qualite recherchée, c'est la possibillté de nous réclamer d'une normalisation reconnue. Faute de disposer en FRANCE de normes précises, nous nous sommes rattachés aux normes suisses ITAP (Instructions Techniques pour la Construe- tions d'Abris Privés) qui, outre le sérieux qui est traditionnellement atta che à la règlementation suisse,présentent l'avantage d'avoir permis la création en SUISSE d'une industrie qui a pu mettre au point des éléments normalisés strictement conformes aux normes, contrôlés et garantis. Cependant, ces normes suisses auxquelles nous faisons formellement référence, ont éte comprises comme définissant des minimums. Nous référant à la notice sur "l'aménagement d'abris de circonstance contre les retombées radioactives" de Juin 1972, nous les avons, sur nombre de points, outrepas sées. DESCRIPTION DU MODULE DE BASE. Le module de base est réalisé en beton armé et comprend schématique- ment trois parties : - Un radier #, dalle plane débordant légèrement des murs périmétriques et coulee sur un terrain de résistance convenable. On veille à ce que le fond soit aussi irrégulier que possible, contrairement aux errements habituels mobilisant ainsi le frottement sur le sol s'opposant aux déplacements horizontaux. - Des murs périmétriques # en forme en plan d'hexagone regulier et présentant une épaisseur de 35 cm. de beton. - Enfin, un toit dont l'épaisseur variera de 40 cm. au droit des murs intérieurs Jusqu'd une épaisseur maximum au milieu de ltouvrage, de manière à créer une pente permettant l'écoulement des eaux de ruissellement sur la coupole et offrant en meme temps la plus haute section résistante aux efforts maxi,iia de flexion entrains par les surpressions ou depressions - Les murs sont percés de deux ouvertures. La première # sert de porte d'accès principal à l'abri, et aura l'une des dimensions suivantes . 80 x I85 cm. . 100 x 185 cm. . 60 x I20 cm. La seconde # opposée à la première et de dimensions de 60 x 80, servira de sortie de secours. - Les deux ouvertures sont obturées, la première par une porte blindée étanche "PB" , la seconde par un volet également étanche, désigné par 'VB" - Ce radier est en principe horizontal, mais pour des grands modules rien ne s'oppose à ce qu'une légère pente lui soit donnée. HOMOGENEITE DE LA PROTECTION. Les portes et volets blindés fournis par l'industrie suisse, ont uni formément 20 cm. d'épaisseur. Le remplissage en béton, traditionnellement fait en béton ordinaire, ne peut donc prétendre assurer une protection équivalente à celle des parois courantes. Cette anomalie des normes suisses est quelque peu compensée par le fait que les abris suisses sont pratiquement toujours inclus dans des constructions existantes : la porte se trouve de ce fait protégée par les murs périphériques qui l'entourent, mais les abris que nous projetons ici, destinés à être implantés à l'extérieur, dans un jardin, dans un parc, etc.. doivent imperativement présenter au droit de leurs portes, une protection du meme ordre que celle des parois.Une caracteristique fondamentale de nos abris sera ainsi l'utilisation dans ces portes et dans ces volets blindes d'un béton de haute densite capable d'assurer une resistance aux efforts exterieurs et singulièrement aux radiations une resistance equivalente à celle des parois courantes. Pour proteger en outre davantage ce point faible que constitue la porte d'entrée, une dalle d'auvent la recouvre #. Cette dalle est complètée par des murs #, soit latéraux, soit face à la porte, de manière à répondre au mieux à chaque cas particulier. Un escalier # donne accès direct à la porte principale. De mime, l'ouverture opposée protégée par le volet blindé débouche sur une cheminée en béton arme # formant issue de secours. Elle est équipée d'echelons galvanisés et dépasse au-dessus du terrain Le fond de cette cheminée est garni de matériaux drainants. Elle est recouverte d'une grille # empêchant la chute dans le puits de matériaux de grosse taille. VENTILATION - VIE A L'INTERIEUR DE L'ABRI La ventilation du local sera assurée au moyen de ventilateurs de l'un des quatre types homologues en SUISSE S de signes par l'appellation "VA" et adaptés au nombre de personnes que peut recueillir l'abri. Ces ventilations acceptent l'air extérieur au moyen d'un tuyau encastré dans le béton de la paroi et débouchent latéralement dans une des joues de l'ouverture de 60 x 80. Les ventilateurs sont équipés d'un préfiltre qui peut suffir dans les cas d'attaque par armes conventionnelles.La canalisation de réception de l'air après ce préfiltre peut être branchée sur un filtre à charbons de taille appropriée, et capable de retenir toutes les poussières radioactives ou les gaz ayant reussi à traverser le prefiltre. Ces ventilateurs sont des ventilateurs électriques pour les abris collectifs et des ventilateurs ma- nuels pour les abris familiaux. Quand ils sont équipes d'un moteur alec- trique, celui-ci entraîne la nécessité d'un groupe électrogene diesel situe dans le local avec une évacuation extérieure. En tout etat de cause, tous les ventilateurs peuvent fonctionner manuellement, la poignée de manipulation etant assez longue pour que deux personnes puissent simultanement la manoeuvrer, la résistance à vaincre pouvant l'être assez facilement par deux enfants. Outre cette pièce fondamentale, l'abri comporte des soupapes de surpression et de dépression (12\) , le fonctionnement en double sens étant nécessaire puisque la surpression consécutive à une explosion est suivie d'une dépression contre laquelle il importe également de se prémunir. Toute prise d'air et toute évacuation sont donc munies de ces soupapes formant clapet antisouffle. En complément des dispositifs ci-apres. définis par les normes suisses, nous prévoyons dans l'axe de l'ouvrage, dans la dalle de couvertur,e, un tu- be métallique # arasé au niveau supérieur de la terre -recouvrant l'ouvrage. Ce tube,protégé dans sa partie supérieure par un capuchon en tole épaisse et, sur toute sa longueur par un matériau qui il obstrue parfaitement, reçoit, en partie basse, un bouchon que l'on -peut enlever de l'intérieur et sur lequel, subsidiairement, on peut prévoir, par exemple, un anneau d'accrochage.On peut le désobturer de l'intérieur : il permet dès lors, le passage d'un objet long et fin, antenne Q radio, tige supportant un signal, dans l'hypothese peu probable, mais non impossible, où les deux voies de sortie s'avàreraient impraticables. Le lancement éventuel de fusées de détresse serait également possible. ASSEMBLAGE DE MODULES. La cellule de base étant ainsi décrite, tout assemblage entre deux, trois ou plusieurs cellules est possible. On peut attirer l'attention sur les combinaisons qui semblent appelées à etre utilisées le plus souvent et qui sont représentées par les schémas correspondants Il est évident que les assemblages possibles sont infinis à å titre d'exemple, le croquis # montre crament on peut équiper le terrain sur lequel est implanté un ensemble qui peut être aussi bien un bâtiment résidentiel qu'un bâtiment administratif, scolaire ou autre. Différentes variantes simples sont figurées sur les croquis # (2 ou 3 modules) # (4 modules) # (7 modules). Toutes les solutions sont possibles pour le voile commun à deux cellules : établissement d'une porte dite "porte pression "PB" ou baie libre de dimension au choix de l'utilisateur, tout en tenant compte, cependant, des impératifs de résistance aux pressions extérieures. Dans l'hypothese d'assemblage de cellules destinées à la protection d'une collectivité il est naturel d'envisager une pénétration directe à partir de l'un des bâtiments occupés par la population qu'il s'agit de protéger; ceci évite une sortie à l'extérieur et permet un aménagement de cet acces aussi commode et aussi sur que possible. Cet acces direct permet, en particulier, de créer un sas de déconta mination, nécessaire des lors que l'abri est conçu pour un nombre important de personnes. Dans l'hypo@@é@e ou l'@@@és prin@ @oit rester extérieur, confor- moment au module de base que nous avon e@ini plus haut, la réalisation de ce sas de décontamination # se fait très simplement en utilisant l'aménagement prévu au-dessus de l'entrée il ne s'agit que de completer le mur faisant face à la porte par un mur latéral, d'épaissir ces murs à la dimension des murs courants, de prolonger la dalle auvent empêchant la chute des débris devant la porte principale. ADAPTATION DES MODULES DE BASE A DES SURPRESSIONS SPECIALES. Ce qui vient d'être décrit correspond à des abris répondant au souci de protection contre quatre types de danger : protection contre les armes conventionnelles, les gaz chimiques ou bactériens, et enfin les radiations. La protection mécanique, c'est-à-dire contre l'effet de souffle provoqué par les bombes et obus conventionnels aussi bien que par l'arme atomique requiert, comme la protection contre les radiations3 de fortes épais- seurs de beton armé.Mais, si la protection contre les radiations ne conduit pas à une possibilité de détermination exacte de l'épaisseur des parois, l'effet de souffle autorise un calcul quantitatif, Le problème est que la norme suisse impose la possibilité de choix entre deux pressions, une atmosphère ou trois atmosphères, cette pression s'entendant en réalité comme une surpression, c'est-à-dire comme différence de pression existant entre l'extérieur et l'intérieur de l'abri. Or, une telle variation impose. à priori, sur des abris de ae géo- métrie, des dimensionnements différents d'ouvrages. Cas différences sont gênantes dès lors que l'objectif est de pouvoir, à partir d'éléments standards, construire des abris répondant à des demandes variées, y compris sur le plan de la surpression à admettre. L'une des particularités du brevet, c'est que le passage d'une surpression de une à trois atmosphères, n'entraîne aucune modification du système constructif et se résoud par le simple out d'un poteau central -au milieu de la pièce. C'est ce poteau qui est représenté en pointillés sur nos croquis: # . Il s'y ajoute, bien antendu - mais ceci est sans conséquence sur le plan de l'exécution - que dans l'hypothèse de l'abri à trois atmosphères, le radier qui reste coulé en place, doit être plus épais sous le mur périphérique et le; poteau central: 8 ,puisque les charges à prendre en considération se trouvent à peu pres triplées. POSSIBILITE D'ENTERRER L'ABRI A PROFONDEUR ADAPTEE A CHAQUE CAS. Une dernière particularité du projet est qu'il est tout à fait indé- pendant du niveau d'enfoncement dans le sol. A défaut de contraintes partie culières, le projet de "base" prévoit que le volume des déblais imposé par la profondeur choisie est égal, tenu compte du foisonnement, au volume des remblais à mettre au-dessus et en périphérie de l'ouvrage. Mais il va de soi que rien ne s'oppose - à la création d'un abri pratiquement superficiel, sauf à lui trouver une assise convenable sur le sol, et sauf à admettre l'aspect saillant du mamelon de terre qui va en définitive apparaître après sa construction. - à enterrer l'abri complètement et à le recouvrir de telle épaisseur de terre que l'on choisira. Cette dernière solution suppose qu'une attention particulière soit apportée à la présence éventuelle d'eau. Dans cette hypothèse, l'adaptation de la technique du cuvelage reste possible sans que soient mis en cause les principes sur lesquels repose la présente demande de brevet. MARCHES D'ACCES INTERIEUR. Cette possibilité d'eau peut amener à relever le niveau de l'entrée principale. I1 faut alors descendre au niveau du radier. L'accès intérieur se fait alors par l'intermédiaire de marches pré- fabriquées 8 en forme de caisson en U renversé. Ces marches, coulées à partir d'un même moule avec une joue mobile # comportent également des trous réservés # permettant leur scellement à partir de boulons avec crosses, destinés à les maintenir en place malgré les effets d'une accélération provoquée par lteffet de souffle. Ces marches évidées servent de casiers pour le stockage des marchandises et objets divers nécessaires à la survie dans l'abri. DETAIL CONSTRUCTIF. Si les deux modules sont relatifs à deux produits qui paraissent ré- pondre aux deux problèmes courants, on souligne que l'hexagone régulier forme de la cellule de base reste homothétique à lui-même quelle que soit la longueur choisie pour le côté élémentaire. On note aussi que les angles ouverts à I20- sont tous semblables et indépendants de la longueur du côté. L'un des objectifs poursuivis est donc de préfabriquer les angles (un angle "extérieur" #E et un angle "intérieur #I en forme de cornieres ouvertes à 120 ) de manière à coffrer les murs avec de simples banches droites # ne présentant donc aucune sujétion de clavetage avec des pinces d'angle toujours délicates. 1EVENDICATIONS 1 Abris pour la protection civile, contre toutes armes, y compris l'arme nucléaire, caractérises par leur constitution à partir de modules elemen taires identiques, de forme en plan d'hexagone régulier, librement accolés les uns aux autres avec ou sans communication de manière à s'appliquer en plan ì des surfaces de forme quelconque. 2 Abris pour la protection civile, contre toutes armes, y compris l'arme nucléaire, selon la revendication ND 1, caracteris s p r la possibilité dP3djonction au centre du module de base d'un poteau permettant, sans modi fication de la géométrie générale, d'accepter des surpressions différentes de celles de la surpression de base. 3 Abris pour la protection civile, contre toutes armes, y compris larme nucléaire, selon les revendications l et 2, caractérisés par ltexistence en plafond et au centre de l'ouvrage, d'un tube métallique obture par un matériau de filtration et par deux bouchons de fermeture, l'un en haut du tube, l'autre à sa partie basse, tous deux amovibles et pouvant être remis en place apres chaque utilisation en vue de communication intermittente entre l'abri et le monde exterieur. 4 Abris pour la protection civile, contre toutes armes, y compris l'arme nucléaire, selon les revendications précédentes, caractérisés par l'utili sation, quand c'est nécessaire, de marches d'accès préfabriquées, fixées au corps même de l'abri et évidées pour former volume de rangement. 5 Abris pour la protection civile, contre toutes armes, y compris l'arme nucléaire, selon les revendications précédentes, caractérisés par l'utili sation de pièces préfabriquées standard permettant la réalisation des an gles intérieurs et extérieurs de l'hexagone formant le module de base quelle que soit la dimension des côtés.