Brevet FR2548252A1 — publié le 19850104

Abri souterrain, notamment abri antiatomique. La présente invention se rapporte d'une façon générale aux abris souterrains et concerne notamment, bien que de façon non exclusive, les abris antiatomiques. Les dangers consécutifs a l'explosion d'engins nucléaires ont conduit depuis la seconde guerre mondiale à la réalisation d'abris souterrains destinés à assurer la protection des personnes contre les radiations atomiques, ainsi que contre les effets des explosions elles-memes, certains abris étant conçus sous la forme de ce qui est dénommé des "abris individuels", c'est-à-dire destinés a recevoir un petit nombre de personnes, comme les membres d'une même famille par exemple. De nombreuses solutions ont été proposées jus qu'à ce jour, dont la plupart partent toutefois d'une ma çonnerie, généralement en béton, réalisée dans une cavité de dimensions suffisantes creusée dans le sol, l'abri ainsi réalisé étant ensuite recouvert de terre . On a également déjà proposé de réaliser des abris constitués par des enceintes préfabriquées, par exemple en acier, destinées à être enterrées dans le sol. Des moyens sont dans tous les cas ménagés pour pouvoir accéder à l'intérieur de l'abri, qui est équipé des agencements nécessaires à la survie des occupants pendant le temps requis jusqu'à la cessation du danger représenté par exemple par une attaque nucléaire. Il va de voi, en particulier, que l'air de l'abri doit être renouvelé pour permettre aux occupants de respirer normalement. Ce problème se pose d'ailleurs également dans le cas d'abris souterrains destinés à d'autres types de protection, chaque fois qu'il est nécessaire d'assurer un renouvellement de l'atmosphère intérieure de l'abri. I1 est connu à cet effet de prélever l'air à l'extérieur de l'abri par un conduit débouchant au-dessus de la surface du sol, pour l'introduire dans l'abri luimême notamment après passage à travers un ou plusieurs filtres, tandis que l'air pollué est refoulé hors de l'abri par un autre conduit débouchant à l'atmosphère, des valves ou soupapes étant interposées dans les trajets de l'air "frais" admis et de l'air pollué rejeté. On a déjà proposé, pour assurer le renouvellement de l'air constituant l'atmosphère de l'abri, d'équiper celui-ci d'une pompe à air. I1 est connu, par exemple, de prévoir à cet effet un groupe électrogène, qui entraîne la pompe à air lorsque le fonctionnement de celle-ci est rendu nécessaire pour le renouvellement de l'atmosphère de l'abri. Une manivelle est également souvent prévue, que ce soit pour assister le groupe électrogène en cas de défaillance ou pour permettre un actionnement indépendant de la pompe. Une commande au pied pourrait également être prévue. Mais ces différentes solutions présentent un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, on conçoit aisément que le fait d'équiper l'abri d'un groupe électrogène correspond à une augmentation non négliqeable du prix de revient, qui est un facteur de diffusion important dans le cas cabris antiatomiques "individuels" par exemple Une manivelle ou commande par pédale remédie à cet inconvénient, mais la commande d'une pompe à air de cette manière exige, pour le renouvellement de l'atmosphère d'un abri de plusieurs mètres cubes, un actionnement pendant un laps de temps prolongé, avec bien entendu la fatigue supplémentaire qui en résulte pour les occupants de l'abri, alors qu'an contraire des moments de détente aussi prolongés que possible sont nécessaires dans les conditions dif fi- ciles qui correspondent à la survie en abri antiatomique, par exemple, en cas d'attaque nucléaire. Le but de l'invention est de remédier à cet in convénient et de créer un abri souterrain, notamment un abri antiatomique, agencé de manière à permettre un renouvellement plus rapide et avec moins de fatigue de l'at mosphère de l'abri tout en conservant une commande manuelle, donc des moyens correspondant à une dépense réduite. L'invention concerne en conséquence un abri souterrain, notamment un abri antiatomique, équipé d'un conduit d'admission d'air frais débouchant à l'extérieur de l'abri, au-dessus du sol, et rejoignant l'intérieur de l'abri à travers un ou plusieurs filtres, et un conduit d'évacuation de l'air pollué hors de l'abri, à travers une valve ou soupape d'évacuation, caractérisé en ce que le corps de l'abri est agencé de manière à constituer un corps de pompe de grande section dans lequel peut se déplacer un piston également de grande section comportant des moyens d'actionnement manuel permettant à un occupant de l'abri de déplacer ce piston, ledit piston divisant ainsi le corps de l'abri en une chambre d'aspiration de l'air frais en communication avec l'extérieur par le cpnduit d'admission d'air frais,à travers le ou les filtres, et une chambre de refoulement à partir de laquelle l'air pollué est évacué par surpression en direction de l'extérieur, des valves ou soupapes d'admission d'air frais et de transfert de l'air d'une chambre à l'autre étant-prévues en combinaison avec ce piston. Suivant une réalisation paraissant avantageuse, la chambre d'aspiration de l'air frais est ménagée vers une extrémité de l'abri, entre le piston et une paroi d'extrémité, et la chambre de refoulement à partir de laquelle l'air pollué est évacué est constituée par la chambre de "survie" dans laquelle se tiennent les occupants de l'abri. Suivant un mode de réalisation, le Corps de l'abri est constitué par une enceinte de forme générale cylindrique, par exemple en acier, destinée à être enterrée dans le sol, comparable en quelque sorte à une citerne ou cuve de grande capacité, et la paroi cylindrique intérieure de ce corps est, sur une partie de celui-ci, agencée de manière à constituer un cylindre de pompe dans lequel peut se déplacer un piston de grande section. Le piston peut être réalisé sous la forme d'un élément relativement mince, analogue à une cloison séparant la chambre d'aspiration de l'air frais de la chambre de refoulement, notamment de la chambre de "survie" destinée aux occupants de l'abri, la périphérie de ce piston étant agencée pour permettre son déplacement par coulissement dans la partie formant corps de pompe. On peut alors prévoir, par exemple, sur la paroi intérieure cylindrique du corps de l'abri des rails orientés dans le sens longitudinal de celui-ci et sur lesquels se déplacent des patins, galets ou analogues portés par le piston de grande section, ce piston étant alors muni avantageusement, à sa périphérie,d'un joint souple ou flexible glissant sur la surface intérieure du corps de l'abri pendant son déplacement ou d'un joint à soufflet. L'état de surface du corps de l'abri dans la partie concernée est alors étudié de façon à fournir l'étanchéité requise. Mais on peut également prévoir, à l'intérieur du corps d'un abri de ce type, dans la partie formant pompe, un chemisage ménageant un corps de pompe pour la réception du piston de grande section. Celui-ci pourrait alors être muni à sa périphérie d'un rebord ou d'une jante permettant un coulissement sur le chemisage précité. I1 serait également possible, si désiré, d'adapter l'agencement faisant l'objet de l'invention à un corps d'abri de section non circulaire, par exemple de section carrée ou rectangulaire, soit en donnant au piston une section droite correspondante, soit en ménageant à l'intérieur de ce corps d'abri une partie formant corps de pompe de section circulaire. La structure formant corps de pompe peut ainsi occuper la presque totalité de la section droite du corps de l'abri, ou pour le moins une partie importante de cette section droite, de sorte que le déplacement du piston, même sur une course relativement faible, va provoquer le déplacement d'un volume d'air important. Ainsi, quelques courses du piston suffiront pour renouveler l'aird'un abri souterrain tel qu'un abri antiatomique individuel. Suivant un mode de réalisation paraissant judicieux, des poignées ou Elements analogues sont prévus sur la face du piston dirigée vers la chambre destinée aux occupants, pour permettre l'actionnement de ce piston. Mais il est également possible de prévoir, en combinaison avec le piston, des moyens d'actionnement manuel dif férents Comme indiqué précédemment, des valves ou soupapes sont prévues pour l'admission d'air frais dans le corps de l'abri. Ainsi, une ou plusieurs soupapes à effet antiretour sont prévues en combinaison avec le ou les filtres pour permettre l'entrée d'air frais dans la chambre d'aspiration, à travers les filtres, lors du déplacement dans un sens du piston, tout en empêchant le refoulement de l'air aspiré vers l'extérieur pendant la course de retour de ce piston. Suivant un mode de réalisation paraissant judicieux, il est prévu une ou plusieurs soupapes de transfert de l'air de la chambre d'aspiration vers la chambre de refoulement, notamment vers la chambre destinée aux occupants ou chambre de "survie", dans le piston lui-même. De telles soupapes peuvent alors se présenter sous la forme d'un simple volet souple ou pivotant, par exemple en ma tière plastique ou en toile caoutchoutée ou autre, suspendu sur le piston et dont une partie peut s'écarter librement d'un siège entourant un orifice pour permettre le passage de l'air. Mais il serait également possible, bien entendu, d'assurer le transfert de l'air frais de la chambre d'aspiration vers la chambre de refoulement ou de survie par un ou plusieurs conduits s'étendant le long de la paroi du corps de l'abri, bien qu'une telle solution tende alors à compliquer l'obtention de l'étanchéité du piston quand celui-ci occupe sensiblement la totalité de la section droite du corps de l'abri. Le transfert de l'air de la chambre d'aspiration de l'air frais vers la chambre de survie, par exemple, lors du déplacement du piston crée dans cette chambre de survie une légère surpression. L'air pollué peut alors être évacué sous l'effet de cette surpression en direction de l'extérieur, par exemple à travers une valve ou soupape telle qu'une soupape hydraulique. On comprendra que l'abri comporte également un certain nombre d'agencements permettant la survie de ses occupants. Dans le cas d'un abri antiatomique, il comportera également un sas d'entrée et de sortie et de préférence des moyens de décontamination lorsqu'il s'agit de personnes pénétrant dans l'abri depuis l'extérieur quand l'abri se trouve dans une zone dé- soumise à l'ef- fet des radiations atomiques. La description qui va suivre, -faite- en regard des dessins annexés, donnés à titre non limita La Fig. 1 est une vue en perspective d'une moitié d'un abri antiatomique agencé suivant ltinvention. La Fig. 2 est une vue analogue k la Fig. 1, mais montrant l'autre moitié de l'abri antiatomique. La Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale montrant le mode de montage du piston dans le corps de l'abri, qui sert de corps pompe. L'abri antiatomique représenté sur les dessins comporte un corps désigné d'une façon générale par la reférence 1, constitué par une cuve blindée, par exemple en acier, comprenant une partie principale 2 de forme générale cylindrique munie à ses extrémités de parois terminales 3 de forme bombée complétant le corps de l'abri. Celui-ci est muni à sa partie supérieure d'un trou d'homme 4 en forme de cheminée. On comprend que l'orifice supérieur de ce trou d'homme demeure accessible à la surface du sol lorsque l'abri est enterré. Le trou d'homme 4 peut être fermé de façon étanche au moyen d'un couvercle 5 équipé d'un système de fermeture étanche de tout type désiré. Des barreaux 6 constituant une échelle permettent d'accéder depuis le trou d'homme 4 à un compartiment 7 formant sas, séparé du reste de l'abri par une cloison 8 munie d'une porte étanche 9. Dans le cas de l'abri représenté, la partie inférieure de ce sas 7 est constituée par une grille 10 et il est prévu dans une partie latérale du sas une réserve d'eau 11, à laquelle l'eau peut être prélevée au moyen d'une pompe à pied 12, pour être amenée à une douche de décontamination 13, l'eau étant ensuite évacuée par un orifice inférieur 14 débouchant sous la grille 10. Cet agencement permet ainsi la décontamination des personnes pénétrant dans l'abri alors que l'atmos phère extérieure est déjà chargée radioactivement. La plus grande partie du corps cylindrique 2 constitue une chambre destinée aux occupants de l'abri, ou chambre de survie". I1 va de soi que l'agencement et l'équipement de cette partie de l'abri peuvent être choisis de toute manière désirée. On peut prévoir notamment, au-dessus d'un plancher inférieur 15, un poste de détection de la radioactivité et de communication avec l'extérieur, indiqué schématiquement en 16, et par exemple au-dessous de celuici un coffre formant réserve de vivres 17, dont la partie supérieure constitue une table, ainsi qu'un lit 18, surmonté par exemple d'un hamac 19 et au-dessous duquel est ménagé un coffre 20 pouvant également recevoir certains équipements indispensables, comme une réserve d'eau, des batteries, etc... Dans le mode de réalisation représenté, un compartiment 21 est ménagé entre le sas 7 et la chambre de survie, ce compartiment étant occupé par exemple par un water-closet 22 et par une soupape hydraulique indiquée en 23, associée à un premier conduit 24 débouchant dans la chambre de survie et à un second conduit 25 débouchant à l'extérieur. Une soupape hydraulique de ce type est en soi connue. Elle réagit à un degre prédéterminé de surpression pour permettre le passage dlair pollué en direction de l'extérieur, depuis l'intérieur de l'abri, tout en s'opposant à la libre pénétration d'air à l'intérieur de cet abri par le conduit de refoulement 25. L'invention concerne plus particulièrement les moyens permettant de renouveler l'air a l'intérieur de l'abri, pour permettre à ses occupants de respirer norma- lement. Suivant le mode de réalisation représenté, il est prevu dans la partie du corps 2 de l'abri opposée au sas 7 des rails longitudinaux 26 fixés de toute manière appropriée sur ce corps et qui sont ici au nombre de toise Ces rails sont munis dans le cas present, à leur extrémité té dirigée vers la chambre de survie, de butées 27 dont le rôle sera indiqué plus loin. Ils s'étendent dans l'autre direction jusqu'au voisinage de la paroi terminale bombée 3 formant le fond de 11 abri. Les rails 26 servent au déplacement sur leur longueur de galets 28 qui sont portés par des pattes 29 fixées sur une plaque 30 occupant dans le cas présent toute la section droite de l'abri. Cette plaque 30 est munie, sur sa face dirigée vers la chambre de survie, de poignées 31 qui permettent comme on le comprendra, à un homme se tenant sur le plancher 15 de l'abri, de déplacer la plaque 30 en va-et-vient à l'intérieur du corps cylindrique 2 de l'abri, le déplacement vers l'arrière de la plaque, c'est-à-dire vers la chambre de survie, étant limité par les butées 27. La plaque 30 est munie à sa périphérie d'un joint souple ou flexible 32 en caoutchouc, qui forme une lèvre s'appliquant contre la paroi du corps 2 de l'abri en réalisant 1' étanchéité. Compte tenu de cette disposition, on voit que, lors de son déplacement en va-et-vient au moyen des poignées 31, la plaque 30 agit à la manière d'un piston, du fait de son montage étanche à l'intérieur du corps de l'abri. Cette plaque 30 divise cette partie de l'abri en ménageant avec le fond 3 une chambre d'aspiration d'air frais 33, qui est ainsi séparée de la chambre de survie. Comme visible sur les Fig. 1 et 2, il est prévu dans cette chambre d'aspiration 33 un système de filtres 34, qui communique avec l'extérieur par un conduit 35 d'admission de l'air frais et qui est associé à des soupapes 36 pour permettre à l'air frais arrivant par le conduit 35 et tra- versant les filtres 34 de pénétrer dans la chambre d'aspiration 33, tout en s'opposant au reflux de l'air vers l'extérieur à partir de cette chambre. Suivant le mode de réalisation représenté, la plaque formant piston 30 présente dans sa partie centrale un orifice entouré par une collerette 37, et il est prévu au-dessus de cette collerette un support 38 sur lequel est fixé un volet souple 39, par exemple en matière plastique ou toile caoutchoutée, formant clapet et s'appli quant normalement contre le bord de la collerette 37 comme visible sur la Fig. 3. Le mode de fonctionnement et d'utilisation du système ainsi décrit se comprend aisément à la lecture de la description qui précède. Pour renouveler l'air à l'intérieur de l'abri, un des occupants va, au moyen des poignées 31, déplacer en va-et-vient un certain nombre de fois la plaque formant piston 30. Lors d'un déplacement vers l'arrière, c'est-àdire vers la chambre de survie, il se crée dans la chambre 33 une dépression qui aspire de l'air de l'extérieur par le conduit 35, à travers les filtres 34 pour assurer sa décontamination. Par contre, il correspond à ce déplacement de la plaque formant piston 30 vers la chambre de survie une surpression de l'air de cette chambre, qui peut alors être évacué en partie par la soupape hydraulique 23 et le conduit 25, en direction de l'extérieur. Lorsque la plaque formant piston 30 est repoussée vers le fond 3 de l'abri, l'air emprisonné dans la chambre 33 est comprimé, et il passe alors par l'orifice central de la plaque formant piston 30 et par le clapet 39 pour parvenir dans la chambre de survie. Compte tenu de la section droite importante de la pompe ainsi formée par le corps 2 de l'abri servant de corps de pompe et par la plaque 30 servant de piston, on conçoit que le volume d'air frais chaque fois admis dans la chambre de survie lors d'un déplacement de cette plaque formant piston est important, et qu'il suffit ainsi d'un petit nombre de courses pour renouveler l'air de l'abri d'une manière suffisante afin que ses occupants ne soient pas incommodés. Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Ainsi, on comprendra que plusieurs clapets de transfert de l'air peuvent être prévus dans la plaque formant piston, et qu'on pourrait même si désiré réaliser ce transfert par des moyens différents, par exemple par un ou plusieurs conduits. I1 serait également possible d'aménager a la périphérie du corps cylindrique de l'abri une surface de coulissement d'un piston de grande dimension, constituée par exemple par un chemisage ou manchonnage. Suivant une variante, on pourrait également inverser les systèmes d'aspiration et de refoulement d'air, c'est-à-dire disposer les filtres d'admission d'air dans la chambre de survie et la soupape hydraulique d'évacuation entre la plaque formant piston et le fond voisin de I'abri, la ou les soupapes ou bien le ou les clapets associés au piston étant alors inversés Enfin il va de soi que les équipements prévus dans l'abri peuvent être modifiés de toute manière désirée. REVENDICATIONS 1.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, équipé d'un conduit d'admission d'air frais débouchant à l'extérieur de l'abri, au-dessus du sol, et rejoignant l'intérieur de l'abri à travers un ou plusieurs filtres, et un conduit d'évacuation de l'air pollué hors de l'abri, à travers une valve ou soupape d'évacuation, caractérisé en ce que le corps (1, 2) de l'abri est agencé de manière à constituer un corps de pompe de grande section dans lequel peut se déplacer un piston (30) également de grande section, comportant des moyens d'actionnement manuel (31) permettant à un occupant de l'abri de déplacer ce piston, ledit piston divisant ainsi le corps de l'abri en une chambre d'aspiration de l'air frais (33) en communication avec l'extérieur par le conduit d'admission d'air frais (35), à travers le ou les filtres (34), et une chambre de refoulement à partir de laquelle l'air pollué est évacué par surpression en direction de l'extérieur, des valves ou soupapes d'admission d'air frais (36) et de transfert de l'air d'une chambre à l'autre (39) étant prévues en combinaison avec ce piston (30). 2.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre d'aspiration de l'air frais (33) est ménagée vers une extrémité de l'abri, entre le piston (30) et une paroi d'extrémité (3), et en ce que la chambre de refoulement à partir de laquelle l'air pollué est évacué est constituée par la chambre de "survie" dans laquelle se tiennent les occupants de l'abri. 3.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de l'abri est constitué par une enceinte (2) de forme générale cylindrique, par exemple en acier, destinée à être enterrée dans le sol, et en ce que la paroi cylindrique intérieure de ce corps est, sur une partie de celui-ci, agencée de maniere à constituer un cylindre de pompe dans lequel peut se déplacer un piston (30) de grande dimension. 4.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (30) est réalisé sous la forme d'un élément relativement mince analogue à une cloison, séparant la chambre d'aspiration de l'air frais (33) de la chambre de refoulement, notamment de la chambre de survie destinée aux occupants de l'abri, la périphérie de ce piston étant agencée pour permettre son déplacement par coulissement dans la partie (2) formant corps de pompe. 5.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on prévoit, sur la paroi intérieure cylindrique du corps (2) de l'abri, des rails (26) orientés dans le sens longitudinal de celui-ci et sur lesquels se déplacent des patins, galets (28) ou analogues portés par le piston (30) de grande section, ce piston étant muni à sa périphérie d'un joint souple ou flexible (32) glissant sur la surface intérieure du corps (2) de l'abri ou d'un joint à soufflet. 6.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est prévu, à l'intérieur du corps de l'abri, dans la partie formant pompe, un chemisage ménageant un corps de pompe pour la réception du piston de grande section. 7.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des poignées (31) ou éléments analogues sont prévus sur la face du piston (30) dirigée vers la chambre destinée aux occupants, pour permettre l'actionnement de ce piston. 8.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs soupapes de transfert de l'air de la chambre d'aspiration (33) vers la chambre de refoulement, notamment vers la chambre de survie, sont prévues dans le piston (30) lui-même, par exemple sous la forme d'un ou plusieurs volets (39) souples ou pivotants, suspendus sur le piston et dont une partie peut s'écarter librement d'un siège (37) entourant un orifice pour permettre le passage de l'air. 9.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs conduits associés à des valves ou soupapes sont prévus entre la chambre d'aspiration de l'air frais et la chambre de refoulement, notamment la chambre de survie. 10.- Abri souterrain, notamment abri antiatomique, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de refoulement, notamment la chambre de survie, est équipée d'une soupape hydraulique (23) assurant l'évacuation de l'air sous l'effet d'une lé- gère surpression.