Brevet FR2562934A1 — publié le 19851018

La présente invention concerne une structure modulaire gonflable destinée notamment à recouvrir des surfaces telles que des aires de sports, de stockage ou à constituer des halls,hangars, serres, etc... Il existe un premier type de structures gonflables constituées d'une enveloppe recouvrant de manière étanche l'aire a protéger à l'intérieur de laquelle on applique une légère surpression qui gonfle ainsi les parois de l'enveloppe. L'inconvénient de ces systèmes réside dans le fait que cette surpression doit être contrôlée en permanence et que l'accès à l'intérieur de l'enveloppe ne peut se faire qu'à travers un sas. Dans un deuxième type de structure -gonTlable, c'est l'ossature elle-même qui se présente sous la forme de boudins que l'on gonfle, et qui supportent une paroi souple. Ces boudins sont réunis ensemble à l'une de leur extrémité à la partie supérieure de la structure. Une difficulté surgit au niveau de la liaison des boudins à cette extrémité. De plus, de telles constructions sont complexes tant au niveau de la fabrication des éléments qui les constituent qu'au ~niveau de leur mise en place sur le site. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne une structure gonflable essentiellement constituée par l'assemblage d'éléments modulaires comprenant un film de recouvrement reliant deux boudins gonflables, le boudin de laun des modules cooee'rant avec le boudin du module adjacent pour assurer l'étanchélté de l'ensemble. L'invention concerne plus précisément une structure gonflable ; caractérisée en ce qu'elle est constituée par l'assemblage d'au moins un élément modulaire de type A, et d'un élément modulaire de type B, constitué l'un et l'autre de deux boudins gonflables destinés à être encastrés à ieurs deux extrémités de manière à former chacun, en position gonflée, un arceau les deux boudins de chaque élc'-ment modulaire étant reliés l'un à l'autre au moyen d'au moins un film de recouvrement solidaire de la partie supérieure des boudins de l'élément A , et solidaire de la partie inférieure des boudins de l'élément B ; les éléments A et les éléments B étant montés en al alternance l'un après l'autre, et s'emboîtant l'un dans l'autre. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes, parmi lesquelles La Figure 1 illustre schématiquement la combinaison des élément$ modulaires conformes à l'invention. La Figure 2 représente,vue en coupe verticale,-un élément selon l'invention. Les Figures 3 et 4 illustrent schématiquement, selon une vue en élévation et une vue de dessus, l'assemblage d'une pluralité d'éléments modulaires conformes à la Figure 1. Les Figures 5 et 6 illustrent schématiquement une variante de réalisation d'un élément modulaire conforme à l'invention, ainsi qu-'une structure,vue en perspective, constituée d'une combinaison de tels éléments. La Figure 7 illustre schématiquement une caractéristique complémentaire offerte par l'assemblage d'éléments modulaires conformes à l'invention. La Figure 8 montre schématiquement quelques variantes d'implantation au sol d'éléments modulaires conformes à l'invention. Les figures 9, 1C, 11 illustrent schématiquement un exemple de réalisation d'un assemblage d'éléments modulaires conformes $1' inventlon;couvrdnt une aire au sol non parallélipipedique. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures. Comme le montre la figure 1, un élément modulaire conforme à l'invention est essentiellement constitué d'une paroi se présentant, par exemple, sous la forme d'un film plastique reliant deux boudins gonflables. Selon que le film est solidaire de la partie supérieure ou à la partie inférieure des boudins, on obvent un premier élément dit élément A, et un second élément dit élément B. Dans le premier cas, le film 1a est donc positionné à la partie supérieure des boudins 2a et 3a correspondant Ds le second élément dit élément B, le film lb est en revanche positionné dans la partie inférieure des boudins 2ii et 3b correspondant Selon une caractéristique essentielle de l'invention, au moins deux éléments modulaires de types A et B sont emboîtés de telle sorte que les boudins du module de type A coopèrent avec les boud-ins du module de type B pour assurer le recouvrement et éventuellement l'étanchéité au niveau des boudins adjacents. Pour cela, les boudins 2b et 3b des éléments de type B sont gonflés à une pression supérieure à la pression régnant dans les boudins 2a et 3a des éléments de type A.Les films la et lu se tendent et les boudins adjacents (a.lont et aval) se plazer.t les uns contre les autres. Comme ie montre la figure 2, chacune des extrémités 10 et 11 des boudins sont rendues solidaires du sol 5, notamment par enfoncement et scellement à l'intérieur de deux caniveaux 6 et 66 prévus à cet effet dans le sol 5. Sous l'effet du gonflage, chaque boudin, qu'il appartienne à un élément A ou à un éiément B prend la forme d'un arceau dont la flèche (f) est fonction de la longueur du boudin et de la distance D qui sépare les points d'accrochage des bovin dans les deux caniveaux 6 et 66. La .ise en place d'une structure mettant en oeuvre une pluralité de combinaison de deux éléments A et B se fait de la manier écrite ci-dessous, et est illustrée au moyen des ligues 3 tt 4 Mu sont respectivement, une vue en élévation, et une vue du dessus (la figure 2 étant ellemême une coupe verticale selon BB de la figure 3). Après préparation du sol 5 et positionnementpar exemple de caniveaux préfabriqués 6 et 66, on met en place un élément modulaire de type A dont on fixe les extrémités 10 et 11 sur la paroi intérieure verticale du caniveau correspondant par tout moyen connu.On procède de la meme manière pour un élément modulaire adjacent de type B et ainsi de suite en alternant des modules A avec des moles B et dans cet ordre. Eventuellement, pour assurer le contreventement de l'ensemble, un élément modulaire complémentaire dit de type A' peut être mis en oeuvre à chacune des extrémités en remplacement d'un premier élément A de ooobinaispn d'éléments A et B montés en alternance. Cet élément A' ne comporte pas, comrr.e dans le cas des éléments de type A et B,des films à bords 20,21, sensiblement droits et parallèles les uns aux autres. Le film la' comporte, en revanche, un bord droit 22 du coté du boudin 3a' destiné à coopérer avec le boudin 2b du premier élément de type B de la structure, et un bord opposé 23 solidaire du boudin 2a' présentant une courbure adaptée à l'application considérée. On gonfle les boudins des éléments modulaires de type A et A' jusqu'à la pression P voulue. Ensuite, on gonfle les boudins des éléments modulaires de type B à une pression supérieure, P + a P, ceci afin d'exercer, comme cela a déjà été dit précédemment, une tension de tous les films, ce qui assure une bonne étanchélté et une meilleure tenue au vent. Cette mise en pression des boudins peut être réalisée au moyen d'un compresseur 50 avec lequel coopère une vanne 51 à trois voies. Les boudins sont montés en séries at.ceci types par types. Ains-i,la première voie 52 gonfle les éléments modulaires de type A et A', et la seconde voie 53 gonfle les éléments modulaires de type B. Quant à la troisième voie 54, sa fonction est expliquée ci-dessous, car elle n'intervient que pour une variante de réalisation de l'invention illustrée au moyen ces Ligures 5 et 6. En cas de crevaison, un manomètre (non représenté) fournitun signal qui déclenche le fonctionnement du corresseur 50. Un asservissement est alors possible pour équilibrer la baisse de pression pendant la réparation. Dans la variante maintenant décrite au moyen des figures 5 et 6, la paroi n'est plus constituée d'un seul film comme dans le cas précédent, mais par deux films la1 et la2 pour les éléments modulaires de type A et lb1 et lb2 pour les éléments modulaires de type B. La coopération des éléments entre eux se réalise de la même manière que dans le cas des variantes à parois constituées d'un seul film. La différence réside dans le fait que les deux films sont soudés entre eux de manière étanche de telle sorte qu'il se forme une chambre 100 que l'on peut mettre sous pression au moyen, par exemple, de la troisième voie 54 de la vanne 51 reliée au compresseur 50.On obtient dans ses conditions une structure présentant une meilleure inertie thermique ainsi qu'un meilleur contreventement. Dans une réalisation préférée de l'invention, les films ont une longueur supérieure à celle des boudins de telle sorte que la partie du film en excédent constitue une jupe qui contribue au rejet des eaux pluviales dans les caniveaux 6 et 66. La figure 7 illustre schématiquement une caractéristique complémentaire de l'invention. On a décrit le cas où l'on obtient une étanchélté parfaite au niveau des boudins adjacents par surpression des boudins des éléments modulaires de type B. Pour certaines applications, il peut se faire qu'une telle étanchéité ne soit pas souhaitable, et qu'une certaine ventilation soit désirée. Dans ce cas, on procede à une surcospression des boudins des éléments ss ulaires re type A et Al, gonflés à une pression P, et au contraire à une déc(,-!pression des boudins des éléments modulaires de type B. gonflés à une pression P -P, comme le montre la figure 7, une ventilation par écoulement d'air F entre les boudins 2a et 3b, ainsi que 3a et 2b. Dans l'exemple décrit, il s'agit d'une variante å deux films constituant une chambre 100, mais le résultat est le même avec des éléments modulaires à un film. L'automatisation de ce système peut se faire grace à un programme assujetti lui-même à une ou plusieurs capteurs destinés à fournir les différents paramètres concernés. Des éléments modulaires conformes l'invention permettent, pour une même longueur de boudins, une grande adaptabilité au terrain et au site comme le montre la figure 8. L'empâtement au sol peut être optimisé pour chaque application. Ainsi, dans les exeqples décrits, si la longueur entre les deux points d'attache d'un boudin se présentant perpendiculairement au sol ( g = 900) est égal à D, cette longueur sera égale à D + 15 % si l'angle est est égal à 1050, et à D + 30 8 si l'angle 2 est égal à 1200. Cette adaptal-,ilité est également très grande au niveau de l'adaptation sur le plan-de l'architecture, comme le montrent les figures 9, 10 et 11,qui sont respectivement une vue en élévation, une vue en pignon et une vue du dessus. Dans l'exemple non limitatif ainsi décrit, les deux caniveaux 6 et 66 ne sont plus parallèles comme précédemment, mais épousent une forme galbée. Il en résulte un profil extérieur en dôme de la structure ainsi réalisée. On obtient ainsi au sol une aire non parallélipipédique conditionnant directement le volume général : celui-ci devient architecturalement plus satisfaisant et aérodynamiquement plus stable. Une structure réalisée à partir d'éléments modulaires conformes à l'invention présente de nombreux avantages, pariai lesquels un peut citer la supression des sas (la structure étant autoportante) et la liberté de circulation de tous véhicules par les extrémités. Celles-ci peuvent, suivant les aplications, rester ouvertes ou au contraire être fermées. La ventilation ne nécessite plus la mise en place d'ouverture mécanique (châssis, lanternaux, etc...) à commande manuelle ou électrique. Le nombre de type d'éléments modulaires conformes à l'invention est peu élevé, ce qui permet une fabrication en série et donc un coût relativement économique. Le coût du transport des éléments est lui-aussi avantageux, si l'on se réfère au rapport : poids et volume transporté sur surface couverte. Enfin, la mise en oeuvre est simple et ne n & s- site pas de main d'oeuvre particulièrement spécialisée. Le domaine d'application de l'invention est très vaste. On peut notamment citer la couverture des chantiers en cours de rénovation ou de construction, les aires de stockage, les aires sportives telle que les piscines, les terrains de tennis, les salles omnisports, les halls d'exposition... Dans le domaines agricoles, les structure gonflables,conformes à l'invention, conviennent tout particulièrement pour la construction de serres. Elle peuvent également constituer des hangards pour avions. REVENDICATIONS 1. Structure gonflable ; caractérisée en ce quelle est constituée par l'assemblage d1au moins un élément modulaire de type (A) et d'un élement modulaire de type (B), constitué l'un et l'autre de deux boudins gonflables (2a, 3a; 2b, 3b) destinés à être encastrés à leurs deux extrémités (10, 11) de manière à former chacun en position gonflée un arceau , les deux boudins 12a, 3a) et (2b, 3b) de chaque élément modulaire étant reliés l'un à l'autre au moyen d'au moins un film de recouvrement (la), solidaire de la partie supérieure des boudins de l'élément (A) et (lb) solidaire de la partie inférieure des boudins de l'élément (B) ; les éléments (A) et les éléments (B) étant montés en alternance l'un après l'autre et en s 'em- boitant l'un dans l'autre. 2. Structure gonflable selon la revendication 1 ; caractérisée en ce que les bords 120) et (21) du film (la) et (1b) de recouvrement de chacun des deux éléments (A) et (B) sont droits et parallèles l'un à l'autre. 3. Structure gonflable selon l'une des revendications 1 et 2 ; caractérisée en ce qu'elle comporte à au moins une de ces extrémités un élément modulaire d'un type (A'), constitué de deux boudins (2a') et (3a'), reliés par au moins un film de recouvrement (la') présentant un bord droit (22) du coté du boudin (3a') destiné à s'emboîter avec le boudin (3b) de l'élément (B) mitoyen et un bord opposé (23) solidaire du boudin (2a') présentant une courbure. 4. Structure gonflable selon l'une des revendications précédentes ; caractérisée en ce que deux films de recouvrement (la, lal ; lb, 1b1 ; 1a', 1a'1) sont respectivement soudés l'un à l'autre pour former une chambreétanche (100) qui relie les boudins de chacun des éléments nodulaires de type (A, B et A'). 5. Structure gonflable selon l'une des revendications précédentes ; caractérisée en ce ue les films de recouvrement (la, lb, la') ont une longueur supérieure à celle des boudins correspondants, l'éxcédent de longueur constituant une jupe destinée à assurer l'écoulement des eaux pluviales dans les caniveaux (6)et(66). 6. Structure gonflable selon l'une des revendications précédentes ; caractérisée en ce que les boudins (2a, 3a) des éléments de type (A) étant gonflés à une pression (P), les boudins (2b) et (3b) des éléments de type (B) sont gonflés à une pression (P +dX P) de telle sorte que chaque boudin de l'élément situé en amont s'applique contre le boudin correspondant de l'élément situé en aval assurant ainsi l'étanchéité au niveau des boudins adjacents (2a, 3b) et (2b, 3a). 7. structure gonflable selon l'une des revendications 1 à 5 ; caractérisée en ce que les boudins (2a, 3a), des (?lénuents de type (A) étant gonflés à une pression (P), les boudins (2b, 3h) des éléments de type (B) sont gonflés à une pression (P - A P) de telle sorte qu'une circulation d'air (F) s'établisse entre les boudins adjacents (2a, 3b) et (2b, 3a). 8. Structure gonflable selon l'une des revendications précédentes ; caractérisée en ce que l'empâtement des extrémités des boudins de chacun des éléments modulaires (A, B,A') est variable et détermine le volume de l'aire couverte par la structure. 9. Structure gonflable selon l'une des revendications précédentes ; caractérisée en ce qu'une vanne (5) à trois voies (52, 53, 54) distribue la pression produite par un compresseur (50) dans chacun des boudins et dans chacune des cambres (100). 10. Structure gonflable selon la revendication 9 caractérisée en ce que le compresseur (50) est commandé par un programme lui-même asservi à des paramètres mesurés au moyen de capteurs.