Brevet FR2498668A1 — publié le 19820730

Abri pour la protection nucléaire, bioloqique,chimique d'une population d'effectif réduit. La présente invention concerne un abri pour la protection nucléaire, biologique, chimique d'une popula- tion d'effectif réduit etnotamment d'une famille. Un abri connu de ce type est en béton armé et construit à la demande dans une excavation préalablement creusée sur le site et remblayée ensuite. Son exécution est relativement longue et son prix de revient trop élevé pour permettre une diffusion de masse. Un autre abri connu de ce type est consti- tué par une coupole sphérique segmentaire en tôle d'acier de 15 mm d'épaisseur. Elle est composée d'éléments pré- fabriqués, amenés dans une excavation préalablement creusée sur le site et assemblés puis soudés sur place, cette coupole étant ensuite recouverte par la terre de remblayage. Cette structure massive est très lourde pour pouvoir assurer une protection satisfaisante à l'effet sismique, mais la manutention, le transport, l'assemblage, le soudage... constituent des opérations de construction encore très coûteuses et nécessitant la mise en oeuvre de moyens lourds ne conduisant pas à une utilisation souple, rapide et bon marché comme il serait souhaitable que cela soit. De plus, l'abri comporte une cheminée verticale unique, débouchant dans un sas qui livre un accès direct à l'habitacle. Dès lors, pour assurer une protection contre les radiations, il est nécessaire de prévoir un écran en béton coiffant l'ouverture de la cheminée. Mais cet écran est susceptible d'être détruit par l'effet de souffle et/ou l'effet sismique. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, tout en assurant une protection très satisfaisante aux effets d'une explosion atomique (effet de souffle et effet sismique, effet thermique, effet des radiations c( K et effet de contamination par poussières radioactives) et adaptant cette protection aux risques visés dans les limites de la dépense engagée. L'invention permet donc d'abaisser le coût d'une instal- lation, de mettre l'exécution de celle-ci à la portée de moyens de mise en oeuvre réduits et économiques, de diminuer la durée d'implantation, d'accroître la sécurité même en cas de destruction partielle des abords, de pouvoir diffuser en masse ce type d'abri familial, d'adapter la capacité de l'abri aux besoins très Simple- ment et sans accroissement notable des investissements en conservant ainsi un coût très compétitif malgré la diversité et de regrouper aisément plusieurs abris distincts pour réaliser un complexe de protection pouvant concerner une population beaucoup plus nombreuse telle qu'une unité militaire. Pour atteindre ce but, l'abri comporte une cellule métallique résistante, enterrée et communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un sas, subsidiai- rement, d'une cheminée d'accès et d'un écran aux radia- tions; conformément à l'invention, la cellule métallique est un réservoir à axe horizontal constitué par un corps cylindrique solidaire, à ses extrémités, de fonds de préférence bombés à bordure torique, l'un au moins des fonds étant annulaire et prolongé par un conduit tubu- laire coaxial d'accès qui débouche, d'un côté, dans un sas formé par le corps et, de l'autre côté, dans le lieu d'accès. En général, la cellule métallique peut être coiffée par une dalle protectrice en béton armé, éventuellement solidaire d'un enrobage en béton armé de ladite cellule et recouverte par de la terre. Suivant une forme de réalisation particu- lièrement avantageuse, le conduit métallique d'accès est prolongé par une cheminée métallique, de préférence de même diamètre et perpendiculaire, débouchant à l'air libre par un trou d'homme fermé par une grille, un deuxième sas étant disposé dans la cheminée et sa porte étant déportée latéralement par rapport à la projection verticale de la grille; le deuxième sas coopère avec un écran aux radiations; le deuxième fond opposé au premier fond équipé du conduit et de la cheminée d'accès - est annulaire et solidaire d'un conduit tubulaire coaxial de secours prolongé par une cheminée, de préférence de même diamètre et perpendiculaire, débouchant à l'air libre par un trou d'homme fermé par une grille, le conduit étant obturé par une porte boulonnée et du sable remplissant jusqu'à celle-ci une partie de la cheminée, le coude et ce conduit, la prise d'aird'Ungroupe de filtrage NBC débouchant dans ledit conduit au-dessus du sable. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention et des variantes d'installation sont repré- sentées, à titre d'exemples non limitatifs, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une coupe longitudinale verticale, prise suivant la ligne I-I de la figure 2 et montrant un abri conforme à l'invention installé dans le terrain. - la figure 2 est une coupe longitudinale horizontale brisée,prise suivant la ligne II-II de la figure 1. - la figure 3 est une coupe transversale prise suivant la ligne III-III de la figure 1. - les figures 4 et 5 sont des coupes transversales prises suivant les lignes IV-IV et V - V respectivement de la figure 2. - les figures 6, 6A et 6B sont des vues schématiques analogues à la figure 1 illustrant des abris de différentescapacittsd'habitation> réalisés de façon modulaire. - la figure 7 est une perspective schéma- tique montrant une possibilité de regroupement de plusieurs abris familiaux afin de constituer un complexe de protection pouvant concerner une population très nombreuse telle que celle d'une unité militaire. Ainsi que cela ressort des figures 1 à , l'abri est constitué principalement par un réservoir métallique 1 dont l'épaisseur est au moins égale à 6 mm et dépend du degré de protection recherché. Ce réservoir comprend un corps cylindrique 2 dont les extrémités sont solidaires de fonds annulaires 3 et 4; ceux-ci sont de préférence bombés et à bordure torique pour pouvoir être très facilement alignés et raccordés par soudure au corps cylindrique. Une cloison interne 5 sépare dans le corps 2 l'habitacle proprement dit 6 d'un sas 7. La cloison 5 délimite un passage de communication 5a qui est norma- lement fermé par une porte étanche 8 munie d'une soupape de surpression 9. Dans l'habitacle 6 de l'abri, est monté un plancher 10 et sont installés les moyens nécessaires à la survie tels que des lits rabattables 11, un dispositif de renouvellement de l'air 12, un magasin rudimentaire de vivres, une petite unité de production d'énergie élec- trique susceptible de se substituer au réseau extérieur si celui-ci est détérioré etc... Le dispositif de renouvellement de l'air comprend un ventilateur 13 susceptible d'être entrainé soit par un moteur électrique raccordé au réseau exté- rieur, soit par une manivelle 14; le ventilateur est relié à l'extérieur par l'intermédiaire d'une gaine 15, décrite ci-après, soit directement, soit par l'inter- médiaire d'un filtre NBC (Nucléaire, Biologique, Chimi- que) 16. Le dispositif 12 maintient l'habitacle 6 en légère surpression afin d'éviter la pénétration acci- dentelle de poussières en provenance de l'extérieur. Dès lors, pour ouvrir la porte 8, il est nécessaire de manoeuvrer la soupape 9 pour équilibrer les pressions entre ledit habitacle 6 et le sas 7. Dans ce sas 7 est monté un plancher 8 présentant une clayette 18 de douche 19 au-dessus d'un bac de stockage 20 des eaux usées; la douche 19 est située d'un côté de la porte 8 tandis que de l'autre côté est installé une réserve d'eau 21. Le fond 3 du réservoir est solidaire d'un conduit tubulaire coaxial d'accès 22 à travers lequel les habitants peuvent circuler entre l'habitacle 6 et l'extérieur. Si l'abri est destiné à être couplé avec une maison d'habitation, le conduit 22 traverse les fondations de celle- ci et débouche d'un côté dans le sas 7 et.de l'autre côté dans une cave ou autre local bien entendu, dans ce cas, le conduit doit être fermé par une porte blindée. Par contre, si l'abri est installé de façon totalement indépendante, le conduit 22 est prolongé par une cheminée métallique 23, de préférence de même diamètre et perpendiculaire; le joint de raccordement du conduit avec la cheminée s'étend donc à 450 et la liaison entre eux par soudure ne présente aucune difficulté; la cheminée 23 s'élève du niveau de l'habitacle 6 jusqu'à celui du sol. Dans l'anqle sont installés des 'OC chimiques. Une cloison 24 est disposée en travers de la cheminée 23 pour séparer le sas 7 d'un deuxième sas qui débouche à l'air libre par l'intermédiaire d'un trou d'homme 26. La cloison 24 délimite un passage circulaire 24a normalement fermé par une porte blindée 27. Comme le montrent les figures 1 et 2, le passage 24a est déporté latéralement par rapport à la projection verticale 26a du trou d'homme 26; étant donné que ce passage 24a et cette projection 26a du trou d'homme ne-se recouvrent que très peu, étant donné en outre que ledit passage est fermé par la porte 27, il est hautement improbable que les poussières radioactives qui pourraient tomber à travers le trou d'homme 26, pussent parvenir dans le premier sas 7 lors de l'ou- verture de la porte 27. La cheminée 23 est fermée à sa partie supérieure par une cloison 28 solidaire de la virole du trou d'homme 26, laquelle fait saillie du sol et est fermée par une grille 29. Les barreaux d'une échelle sont fixés dans la partie de la cheminée 23 située au-dessus de la cloison 24 pour permettre aux occupants des lieux qui viennent de l'extérieur de descendre dans le premier sas 25 ou à ceux qui viennent de l'habitacle 6 de monter pour sortir de ce premier sas dont la porte 27 est fermée, à l'air libre. Les barreaux d'une autre échelle 31 sont fixés dans la partie de la cheminée 23 et du conduit 22 située en-dessous de la cloison 24 pour permettre aux occupants des lieux de passer du premier sas vers le deuxième ou inversement. L'ouverture de ladite porte 27 n'est évidemment possible que lorsque les pressions sont équilibrées entre le premier sas 7 et le deuxième sas 25; à cet effet, une gaine extérieure 32 relie les deux sas et l'ouverture qui débouche dans le premier sas 7 est contrôlée par une soupape de surpression et antiexplosion, à travers laquelle l'air vicié s'évacue naturellement; pour ouvrir la porte 27, il suffit donc de manoeuvrer la soupape 33 jusqu'à ce que la pression dans le premier sas 7 chute et devienne égale à celle oui rèkq.e dans le deuxièm sas25. Enfin, pour assurer une protection contre les radiations susceptibles de pénétrer à travers le trou d'homme 26 et éviter ainsi qu'elles parviennent dans le premier sas 7, un écran 34>en béton ou en matériau lourd tel que du plombest rapporté sur la cloison 24 et éventuellement sur la porte 27. Par ailleurs, il peut être avantageux d'équiper l'abri d'une sortie de secours indépendante de la voie d'accès pour le cas ou celle-ci serait partiellement détruite ou inutilisable. A cet effet, le fond annulaire 4 est solidaire d'un conduit tubulaire coaxial de secours 35, conduit qui, étant métallique, est soudé sur ledit fond. Celui-ci est également prolongé par une cheminée tubulaire métallique 36, de préférence de même diamètre et perpendiculaire,pour pouvoir être aisément soudéesur ce conduit; la cheminée de secours 36 s'élève à travers le terrain et débouche à l'air libre en faisant saillie de la surface du sol; sa partie émergente est munie d'une grille 37 analogue à la précédente. Etant donné que cette voie de secours est destinée à n'être utilisée qu'exceptionnellement, le conduit 35 présente en saillie interne une bride 38 sur laquelle est fixée, par des moyens démontables tels que des écrous vissés sur des goujons, des loquets pivotants.... une porte 39. Une charge de sable 40 est alors déversée dans la cheminée 36 jusqu'à la porte 39 afin de consti- tuer une protection suffisante; bien entendu, si la voie de secours doit être utilisée, la porte 39 est déboulonnée et le sable précité est entassé dans l'habi- tacle 6. La gaine de ventilation 15 évoquée dans ce qui précède débouche dans la cheminée 36 au-dessus du niveau supérieur de la charge de sable. Pour construire l'abri, une excavation est creusée dans le sol jusqu'à la profondeur de protection choisie.Les différents composants de cet abri sont amenés à pied d'oeuvre par des moyens de transport classiques.Ils sont assemblés entre eux par soudure au-dessus de l'excavation en reposant sur des traverses, puis l'ensemble ainsi obtenu est descendu dans ladite excavation à l'aide d'un moyen de levage approprié; ou bien ces divers composants sont préalablement descendus dans l'excavation avec des moyens de puissance limitée et ils sont assemblés au fond par soudure. Ce mode opératoire est le même quelle que soit la capacité habitable de l'abri. En effet, s'il s'agit d'un abri pour quatre personnes(figure 6) le corps 2 est constitué par un seul élément modulaire, c'est-à-dire par une seule virole cylindrique. Par contre, s'il s'agit d'un abri pour huit personnes (figure 6A) ou pour dix ou douze personnes (figure 6B), le corps 2 est constitué par deux ou trois éléments modulaires respectivement, ces éléments modulaires ou viroles cylindriques étant alignés et-soudés bout à bout à l'endroit ou l'assemblage est réalisé. L'abri étant assemblé au fond de l'exca- vation, celle-ci est comblée jusqu'à un certain niveau avec les déblais. Puis, une dalle protectrice en béton armé 41 est coulée sur le corps 1 pour le recouvrir sur une épaisseur correspondant à la protectionchoisie, cette semelle enveloppant en partie latéralement le réservoir 1 et emprisonnant également les cheminées 23 et 36 ainsi qu'éventuellement les conduits 22 et 35; la dalle peut être solidaire d'un enrobage 41a en béton armé enserrant tout le corps; enfin, le remplissage avec les déblais est poursuivi afin de constituer une protection supplémentaire d'épaisseur convenable. L'abri unitaire tel qu'il est décrit dans ce qui précède permet de protéger une population d'effectif réduit, une ou plusieurs familles par exemple. Si la population à protéger est plus nombreuse et si du terrain exempt de construction est disponible, plusieurs réservoirs 1 peuvent être regroupés (figure 7). Cette éventualité est particulièrement avantageuse s'il s'agit de protéger avec des moyens limités et en divisant les risques,une population possédant une certaine autono- miecomme c'est le cas par exemple pour une unité mili- taire, pour des services d'activitésvariées,des écoles etc... Ainsi, et comme le montre la figure 7, des réservoirs 1.11' 1.12, 1.1.3. sontenfouis côte è côte dans un matériau résistant pour constituer une première couche au niveau le plus profond,puisd'autres réservoirs 1.21, 1.22, 1.23... sont également enfouis côte à côte pour constituer une couche un peu moins profonde et ainsi de suite en remontant vers le niveau du sol. On retrouve donc alors plusieurs couches superposées de réservoirs dont les conduits 22 respectifs débouchent, soit directement.,soit par l'inter- médiaire de cheminées unitaires 23 dans une galerie collectrice 42 communiquant avec un ou plusieurs puits d'accès 43; les conduits 35 de ces réservoirs débouchent, soit directement,soit par l'intermédiaire de cheminées unitaires 36 dans une galerie collectrice 44 communiquant avec un ou plusieurs puits de secours 45. Il est inutile de s'étendre davantage sur cette structurecar des réseaux très variés peuvent être constitués à partir d'une multitude de réservoirs et ces réservoirs peuvent être disposés dans leurscouchesrespectives,parallèlement les uns aux autres, en épis, en rayons ou autres. Peu importe finalement les répartitions adoptées et les communications établies, l'important étant d'individua- liser les abris, les écarter suffisamment les uns des autres pour éviter des propagations de dégâts de l'un à l'autre et de faire communiquer entre eux et avec l'extérieur par le plus grand nombre de moyens de commu- nication possibles. L'invention n'est pas limitée à la forme deréalisation et à ses variantes, représentées et décri- tes en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Abri pour la protection nucléaire, biologique, chimique d'une population d'effectif réduit, du type familial en particulier, comportant une cellule métallique résistante, enterrée et communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un sas, subsidiairement, d'une cheminée d'accès et d'un écran aux radiations, caractérisé en ce que la cellule métallique est un réser- voir (1) à axe horizontal constitué par un corps cylin- drique (2) solidaire, à ses extrémités, de fonds (3) (4) de préférence bombés à bordure torique, l'un au moins des fonds (3) étant annulaire et prolongé par un conduit tubu- laire coaxial d'accès (22) qui débouche, d'un côté, dans un sas (7) formé par le corps et, de l'autre côté, dans le lieu d'accès. 2.- Abri selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la cellule métallique est coiffée par une dalle protectrice en béton armé (41), solidaire subsidiai- rement d'un enrobage en béton armé de ladite cellule et recouverte par de la terre. 3.- Abri selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le conduit métallique d'accès (22) est prolongé par une cheminée métallique (23), de préférence de même diamètre et perpendiculaire, débouchant à l'air libre par un trou d'homme (26) fermé par une grille (29), un deuxième sas (25) étant disposé dans la cheminée (23) et la porte (27) qui sépare les deux sas étant déportée latéralement par rapport à la projection verticale de la grille. 4.- Abri selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le deuxième sas (25) coopère avec un écran aux radiations (34). 5.- Abri selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le deuxième fond (4) - opposé au premier fond (3) équipé du conduit et de la cheminée d'accès - est annulaire et solidaire d'un conduit tubulaire coaxial de secours (35) prolongé par une cheminée (36), de pré- férence de même diamètre et perpendiculaire, débouchant à l'air libre par un trou d'homme fermé par une grille (27), le conduit étant obturé par une porte boulonnée (39) et du sable (40) remplissant jusqu'à celle-ci une partie de la cheminée, le coude et ce conduit, la prise d'air (15) d'un groupe de filtrage NBC débouchant dans ledit conduit au-dessus du sable. 6.- Abri selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps cylin- drique (2) de la cellule est modulaire et constitué par un ou plusieurs éléments alignés, en fonction de la capacité d'habitation recherchée. 7.- Abri selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que plusieurs réser- voirs (1.11, 1.12, 1.13... 1.21, 1.22, 1.23...) peuvent être répartis côte à côté à un même niveau et, subsi- diairement, dans des niveaux superposés, ces réservoirs communiquant entre eux et avec au moins une première galerie collectrice (42) et son puits d'accès (43) par un réseau de conduits (22) et de cheminées (23) convena- blement répartis, ainsi qu'entre eux et avec au moins une deuxième galerie collectrice (44) et son puits de secours (45) par un deuxième réseau de conduits (35) et de cheminées (36).