Brevet FR2534951A1 — publié le 19840427

i _ 2534951 L'invention concerne les défenses dtaccostage disposées le long des quais des ports maritimes et fluviaux pour protéger à la fois les navires et les quais contre les chocs d'accostage Elle vise plus spécialement dés défen- ses de type cylindrique constituées d'un manchon creux en caoutchouc à paroi épaisse qui est assujetti le long de la paroi verticale des quais par des liens souples laissant au manchon une certaine liberté de déplacement par rapport au quai. Ces défenses cylindriques en caoutchouc ont l'avantage d'assurer un bon amortissement des chocs d'accostage (elles fonctionnent d'abord par flexion de la paroi du manchon puis en compression du caoutchouc après écrasement complet) elles -sont rustiques et relativement bon marché par rapport à d'autres systèmes de défenses en caoutchouc plus élaborées. Pour certaines installations portuaires réalisées en eaux à niveau variable (marées importantes) il est apparu nécessaire de réaliser ces défenses cylindriques en mélan- ge caoutchouteux plein présentant un poids spécifique inférieur à 1 de façon que le manchon puisse flotter et suivre les variations de niveau Cela est obtenu en utili- sant des charges à faible densité comme charge renforcante du caoutchouc Mais avec cette technique on arrive diffici- lement à obtenir pour le caoutchouc du manchon des densi- tés inférieures à 0,95 et l'utilisation de charges inertes plus légères altérerait de façon inadmissible les caracté- ristiques d'élasticité et d'amortissement du caoutchouc. On a réalisé aussi des défenses flottantes entièrement en matériau élastomère à structure cellulaire Mais ce genre de défense présente des caractéristiques d'amortissement fortement différentes de celles du caoutchouc plein, en particulier des courses d'écrasement très importantes et inadéquates dans beaucoup dtapplications D'autre part leur résistance à la fatigue sous des écrasements répétés est très inférieure. Par rapport à ces solutions connues l'invention propose une 2 - 2 2534951 défense d'accostage du type constituée d'un manchon cylin- drique creux 1, à paroi épaisse en caoutchouc plein, carac- térisée en ce que le manchon comprend une ou plusieurs chambres ou alvéoles fermées, situées dans la paroi - épaisse du manchon et dont le volume total n'excède pas % du volume du manchon afin que la densité apparente du manchon soit comprise entre 0,75 et 0,95. Par manchon en caoutchouc plein à paroi épaisse on entend ici un manchon dont le caoutchouc présente pour l'essentiel une structure homogène, c'est à dire non cellulaire et dont l'épaisseur de la paroi est égale ou supérieure au quart du diamètre extérieur du manchon de façon que le manchon travaille essentiellement d'abord en flexion de la paroi puis en compression du caoutchouc Dans cette défense les chambres ou alvéoles réservées dans ltépaisseur de la paroi, du fait de leur faible volume, ne modifient pas de façon significative les caractéristiques d'amortissement du caoutchouc plein du manchon et elles n'interviennent que pour réduire le poids spécifique apparent de l'ensemble du manchon pour en améliorer la flottabilité. Les chambres ou alvéoles réservées dans la paroi épaisse du manchon peuvent se présenter sous diverses formes, par exemple sous la forme d'une ou plusieurs chambres allongées s'étendant suivant la longueur du manchon, sous la forme de chambres annulaires indépendantes espacées les unes des autres dans le sens longitudinal ou encore sous la forme d'une ou plusieurs chambres héliooïdales à spires espacées co-aziales au manchon Néanmoins, ces chambres sont locali- ses dans la partie centrale de la paroi, de préférence dans le tiers central de cette épaisseur pour ne pas affleurer ou déboucher ni à l'extérieur ni à l'intérieur du manchon, non plus que sur ses surfaces d'extrémité. Ces chambres ou alvéoles peuvent être laissées vides, c'est à dire ne contenant que de l'air à la pression atmosphéri- que, ou bien, selon une autre caractéristique de l'invention elles peuvent itre remplies de matériau cellulaire souple presentant une densité inférieure à 0,2 Là encore ce matériau cellulaire ne modifie pas sensiblement les carac- téristiques d'amortissement dues au caoutchouc plein du 3 2534951 manchon et il n'intervient que pour assurer une meilleure flottabilité du manchon. Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après en référence aux dessins ci-joints dans lesquels les fig 1 et 2 sont des vues schématiques illus- trant une défense cylindrique flottante avec son mode d'accrochage. -Les fig 3-4 et 5 sont des vues partielles en coupe longitudinale illustrant diverses structures de la paroi du manchon. Les fig 6 et 7 montrent encore en coupe longitudi- nale deux autres modes de réalisation. Comme indiqué plus haut ce type de défense cylindrique flottante comprend essentiellement un manchon cylindrique creux en caoutchouc à paroi épaisse 1 qui est assujetti contre la paroi verticale d'un quai 2 ou autre ouvrage portuaire à protéger contre les chocs d'accostage des bateaux Le manchon 1 est par exemple suspendu à un cable souple 3 formant une boucle traversant le manchon par son évidement central, le tout de façon que le manchon puisse se déplacer verticalement le long de la paroi du quai en fonction des variations du niveau de leau. Dans leexemple illustré sur la fig 3, le manchon 1 présente au sein de sa paroi, à mi-épaisseur, des chambres annulaires indépendantes 4 alignées dans le sens longitudinal et dont les dimensions sont telles que, d'une part, elles sont espacées des surfaces extérieures du manchon d'une distance le" au moins égale au 1/4 de lépaisseur E du manchon et, d'autre part, leur volume total n'excède pas environ 25 % du volume de leensemble du manchon tel qu'il résulte de son diamètre et de l'épaisseur de sa paroi Le volume total des chambres 4 est de préférence compris entre 5 et 20 % du volume du manchon 1 et il est ajusté de façon que la densité apparente de 1 ensemble du manchon se situe entre 0,75 et 0,95 environ pour assurer sa flottabilité avec une partie émergée suffisante pour une bonne visibilité, Dans l'exemple illustré sur la fig 4, le manchon présente une ou plusieurs chambres fermées 4 en forme d'hélice à 4 2534951 spires espacées co-axiales au manchon et situé au milieu de la paroi du manchon. Dans les deux cas précédents, la forme de la section des chambres 4 ou 5 peut être circulaire ou polygonale. Dans l'exemple illustré sur la fig 5 les chambres 4 sont remplies de matériau cellulaire souple 6 Elles se présen- tent encore sous la forme d'anneaux distincts espacés les uns les autres et situés à mi-épaisseur de la paroi du manchon de façon à être complètement incluses dans le- caoutchouc plein de ce manchon et à être protégées de toute part Le matériau cellulaire souple est par exemple du polyéthylène expansé à cellules fermées présentant une densité inférieure à 0,2 et comprise par exemple entre 0,05 et 0,15 Le nombre et les dimensions des chambres 4 sont choisis en fonction de la densité propre du matériau cellulaire et de la densité propre du caoutchouc plein du manchon de façon à obtenir pour l'ensemble de ce manchon une densité résultante comprise entre 0,75 et 0,95. Cependant pour ne pas altérer sensiblement les caractéris- tiques élastiques et la courbe d'amortissement du manchon par rapport à celles obtenues avec un manchon entièrement en caoutchouc plein homogène, on s'arrange pour que le volume total des chambres remplies de matériau cellulaire 6 n'excède pas 25 % du volume du manchon. Le caoutchouc plein du manchon peut être obtenu à partir d'un mélange caoutchouteux comprenant les charges usuelles pour lui donner les caractéristiques élastiques désirées, un tel caoutchouc présentant ordinairement une densité de l'ordre de 1 à 1,1 environ Mais on peut aussi, suivant l'invention, utiliser un mélange caoutchouteux renforcé avec des charges appropriées pour obtenir un caoutchouc de den- sité inférieure à 1 et par exemple comprise entre 0,94 et 0,99 de sorte que ce caoutchouc est déjà par lui même auto flottant En réservant dans le manchon en caoutchouc des chambres ou alvéoles vides ou remplies de matériau cellu- laire 6 on augmente donc la flottabilité de l'ensemble du manchon L'utilisation d'un caoutchouc plein de densité 2534951 relativement faible peut donc permettre de réduire le volume des chambres et de conserver le maximum des proprié- tés amortissantes du caoutchouc plein du manchon tout en ayant une flottabilité telle que le manchon présente une 53 partie hors d'eau plus importante et mieux visible. L'expression caoutchouc plein homogène pour le caoutchouc du manchon n'exclut pas la présence éventuelle d'insertion de renforcement tels que des cables ou tissu de renfort ou éléments en caoutchouc non alvéolaire mais renforcé par des fibres dispersées C 9 est ainsi que la fig 6 montre par exemple une défense cylindrique semblable à celle de la fig 5 mais dans laquelle le manchon 1 est renforcé par une couche longitudinale de tissu ou de cables souples 7 placée en dessous des chambres 4 remplies de matériau cellulaire 6. Cette couche de renforcement pourrait être placée extérieu- rement au dessus des chambres 4 ou bien on pourrait avoir deux couches de renforcement semblables placées de part et d'autres des chambres 4 Ces couches de renforcement telles que 7 permettent deaugmenter la résistance du manchon, en particulier sa cohésion longitudinale et de mieux répartir les efforts résultant des chocs d'accostage dans la paroi du manchon. La fig 7 montre encore une autre réalisation dans laquelle les chambres fermées 4 sont localisées vers les extrémités du manchon 1 de façon a réserver entre elles une partie intermédiaire à paroi pleine, non alvéolée, et présentant ainsi le maximum de ses propriétés d'amortissement des chocs d'accostage Cette partie intermédiaire présente de préfé- rence une longueur au moins égale à la moitié de la lon- gueur totale du manchon Dans cette réalisation on peut avoir à chaque extrémité du manchon une ou plusieurs chambres de volume relativement plus grand que dans les cas précédents o les chambres sont reparties suivant toute la longueur du manchon. Bien entendu on peut concevoir aisément d'autresvariantes de réalisation à partir des exemples décrites ci-dessus. L'invention peut être appliquée à des défenses du même type mais dnt Ienagon nest pas purement cylindrique, c'est à dire ayant une section polygonale sensiblement équivalente. 6- REVENDICATIONS 2534951 ) Défense d'accostage du type constituée d'un manchon cylindrique creux ( 1), à paroi épaisse en caoutchouc plein, caractérisée en ce que le manchon comprend une ou plusieurs chambres ou alvéoles fermées ( 4) situées dans la paroi épaisse du manchon et dont le volume total n'excède pas $ du volume du manchon afin que la densité-apparente du manchon soit comprise entre 0,75 et 0,95. ) Défense d'accostage selon la revendication 10, caracté- risée en ce que le manchon en caoutchouc comprend une ou plusieurs chambres ou alvéoles fermées s'étendant longitu- dinalement au sein de la paroi épaisse du manchon, à mi- épaisseur, et espacées de la surface extérieure du manchon d'une distance au moins égale au 1/4 de l'épaisseur du manchon. 30) Défense d'accostage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le manchon en caoutchouc comprend plusieurs chambres annulaires espacées les unes des autres dans le sens longitudinal. 4 ) Défense d'accostage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le manchon comprend une ou plusieurs chambres ou alvéoles ferméèen forme d'hélice à spires espacées co-axiales au manchon. ) Défense d'accostage selon l'une des revendicationsi à 4, caractérisée en ce que les chambres ou alvéoles fermées sont localisées vers les extrémités du manchon et laissent entre elles une partie intermédiaire à paroi épaisse non alvéolée. ) Défense d'accostage selon la revendication 5, caracté- risée en ce que la partie intermédiaire du manchon n'ayant pas d'alvéoles présente une longueur au moins égale à la moitié de la longueur totale du manchon. 7 ) Défense d'accostage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les chambres ou alvéoles fermées sont remplies d'un matériau cellulaire souple présentant une densité inférieure à 0,2. 8 ) Défense d'accostage selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que la paroi épaisse du manchon est ren- forcée par des insertions longitudinalesde tissu ou de cables 7 2534955 souples s'étendant au dessous ou au dessus des chambres ou alvéoles fermées. Défense d'accostage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le caoutchouc plein du manchon présente luimême une densité inférieure à 1.