Brevet FR2578875A1 — publié le 19860919

La pressente invention est relative aux structures, non fermées, de type alvéolaire ou ajouré, qui sont construites pour être au moins en partie immergées et former des récifs artificiels destinés à favoriser et/ou fixer le développement d'une vie végétale et animale sous-marine. On sait que la présence de récifs artificiels, tels que des épaves, posés sur des fonds sableux à moyenne ou faible profondeur dans les mers et océans, permet de fixer, d'entretenir, de développer une faune spécifique du milieu et pouvant être exploitee par la pêche. Ces récifs artificiels constituent, en effet, des refuges favorables à la création et au développement de différents écosystèmes. I1 a donc ete envisage, pour améliorer les conditions de pêche, de créer des récifs artificiels susceptibles, par leurs formes et leurs structures, d'offrir des caractéristiques analogues de création, d'entretien et/ou de développement de la flore et de la faune, comme cela avait ete constate pour ce qui -concerne les epaves. A cette fin, differentes solutions ont ete proposées, en faisant appel, généralement, à une technique de construction à base de béton armé. L'une de ces techniques consiste à fabriquer des cellules monobloc qui doivent, bien entendu, être réalises de manière à comporter des fenêtres, des ajours et des semi-cloisons internes, permettant de favoriser la création d'une circulation d'eau de mer, en vue d'un apport d'oxygène et/ou de minéraux nécessaires au développement végétal, lui-même indispensable au maintien et au développement de la vie animale. En même temps, de telles structures devaient être conçues pour offrir, au moins en partie, des refuges adaptés aux formes de vie des espèces animales devant être fixées et/ou développées. La construction de telles cellules monobloc, devant répondre à ces impératifs, s'avare extrêmement compliquée et conduit à des unités lourdes, encombrantes, qui sont difficiles 9 manipuler, même en état d'immersion partielle. Pour régler ce type de problèmes, on a proposé de réaliser des récifs artificiels, partir de volumes élémentaires creux moulés devant être assemblés. De tels volumes élémentaires moulés sont plus aiséa i réaliser, mais leur fabrication reste onéreuse, en raison de la nécessité de faire appel i différents moules complexes pour disposer de plusieurs types de volumes ajourés susceptibles d'être combinés pour l'obtention de structures répondant aux exigences ci-dessus. Un autre inconvénient de cette technique réside dans la nécessité de prévoir des moyens d'assemblage des différents volumes élémentaires. Dans la plupart des cas, de tels moyens doivent présenter une résistance élevée i la corrosion, ce qui implique, géné raclement, le recours i des matériaux nobles, tels que l'acier inoxydable. Ces matériaux ont pour inconvénient d'accroître encore, de façon particulièrement sensible, le prix de revient de telles structures. L'invention vise apporter une solution nouvelle au problème ci-dessus en offrant des moyens simples, peu coûteux, peu encombrants, facilement manipulables et assemblables pour la réalisation de structures, au moins en partie immergées, de formes variées, adaptées i chaque cas particulier d'habitat i créer. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, l'invention préconise la mise en oeuvre d'un élément de construction en béton armé, caractérisé en ce qu' il est formé par au moins deux segments tubulaires, d'axes géométriques parallèles et réunis entre eux par au moins une pxtm dont le plan médian longitudinal est parallèle aux axes des segments. L'invention vise, également, à titre de produit nouveau, toute structure réalisée par l'association et/ou l'assemblage d'un nombre n d'un seul ou de plusieurs types d'éléments de construction conformes l'invention. Diverses autres caractéristiques de l'objet de l'invention ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés, qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation latérale, en partie arrachée d'un élément de construction conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe prise selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en plan prise selon la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une perspective schématique illustrant une partie de structure obtenue par l'assemblage d'éléments constitutifs selon la fig. 1. La fig. 5 est une élévation latérale d'une variante de réalisation de l'élément de construction. La fig. 6 est une coupe transversale prise selon la ligne VI-VI de la fig. 5. La fig. 7 est une vue en plan analogue à la fig. 1 mais montrant un autre exemple d'exécution de l'élément de construction. La fig. 8 est une perspective d'une variante de réalisation de l'élément selon la fig. 7. La fig. 9 et la fig. 10 sont des perspectives de deux structures construites avec les éléments selon la fig. 8. Les fig. 11 et 12 sont deux vues en plan de deux autres variantes de réalisation de l'élément de construction. La fig. 13 est une perspective partielle d'une forme de réalisation d'une structure à partir d'éléments de construction selon les fig. 1 et 11. Les fig. 1 à 3 montrent un premier type d'élément de construction A selon l'invention. Cet élément A est formé par deux segments tubulaires 1 d'axes géométriques x-x' parallèles, qui sont réunis entre eux par une poutre épaulée 2 dont le plan médian longitudinal P-P' passe par les axes x-x' des segments 1. L'objet de l'invention est réalisé en béton armé, selon une technique connue pour ce qui concerne le calcul et la position de la ou des différentes armatures. Selon le mode de fabrication, les segments tubulaires 1 peuvent être cylindriques par leur périphérie extérieure et la poutre épaulée 2 peut comporter des faces longitudinales 2a et 2b parallèles. Selon un autre mode, faisant intervenir un procédé de moulage par un moule à caractère monobloc, les segments tubulaires 1 possèdent alors une forme extérieure tronconique, en étant disposés selon une même orientation pour ce qui concerne leur conicité, de façon i permettre un démoulage plus aisé. Dans le même esprit, les faces longitudinales 2a et 2b de la poutre 2 peuvent. être convergentes dans le même sens que la conicité des segments tubulaires 1. Selon une caractéristique constructive, dont l'ixpor- tance ressortira de ce qui suit, les segments tubulaires défindssent, par leurs parois périphériques internes, une sorte de cheminée 3 qui est tronconique en étant orientée selon une disposition inverse de la tronconicité externe des segments 1. Afin de faciliter la mise en place et le travail des armatures internes dans les zones de raccordement entre la poutre 2 et les segments 1, le moulage de ia poutre est exécuté de maniEr x lui faire comporter deux goussets 4 de raccordement avec chacun des segments tubulaires 1. Dans le mode de réalisation selon les fig. 1 à 3, les segments tubulaires 1 possèdent une longueur axiale égale n la largeur ou hauteur de la poutre 2 et sont, en outre, formés de telle façon que leurs bases soient. coplanaires aux bords longitudinaux de la poutre 2. Dans ce qui précède, il est indiqué que la poutre 2 est du type épaulé. La fig. 2 montre clairement que les épaulements 5 sont formés k partir de l'un des bords longitudinaux, de façon a conférer 9 la poutre 2 et, plus particulièrement la grande base de cette derniere dans le cas de faces longitudinales 2a et 2b convergentes, une épaisseur accrue, supérieure à l'épaisseur moyenne. Ces épaulements 5 définissent, en quelque sorte, une semelle 6 ou une nervure de base s'étendant dans le plan des bases correspondantes coplanaires des segments tubulaires 1 et dont le plan est perpendiculaire à celui P-P' de la poutre 2. La fig. 3 montre que cette semelle 6 peut, dans certains cas, posséder une largeur supérieure à épelle conférée par les épaulements 5 et entre, notamment, prévue pour que ses bords longitudinaux se raccordent tangentiellement aux parois périphériques extérieures des segments tubulaires 1. La poutre 2 peut être entièrement pleine ou présenter, dans sa partie s'élevant de la semelle 6, une ou plusieurs fenêtres ou ouvertures 7. Un élément de construction A, comme décrit ci-dessus, peut être construit dans tous les cas facilement et être aisément manipulé, stocké et transporté. il devient donc possible de réaliser in situ ou sur chantier, par assemblage mutuel, des structures ajourées, du type i mailles dans les trois dimensions, offrant une grande résistance, ainsi qu'une diversité illimitée de forme et de configuration. L'assemblage de deux éléments A s'effectue en plaçant en superposition, de façon coaxiale, deux segments tubulaires 1 de deux éléments de construction qui s'étendent ainsi selon des niveaux décalés d'une mesure correspondant à la longueur axiale des segments tubulaires 1. Les cheminées 3 alignées sont garnies d'un remplissage de béton 8, de préférence associé à une armature 9. Le remplissage 8 et l'armature 9 constituent alors un noyau 10 en béton armé assurant la liaison et la solidarisation de deux éléments de construction qui peuvent être exactement superposés ou disposés relativement pour que les deux poutres 2 définissent par leurs plans P-P' un angle d'une valeur quelconque.La solidarisation établie par les noyaux 10 est d'autant plus ferme et résistante que les parois périphériques internes tronconiques délimitent un redent ou épaulement 10 représentant un ancrage axial entre les segments tubulaires 1. La fig. 4 montre > à titre d'exemple, une partie de structure 11 pouvant être obtenue par l'association de quatre éléments de construction A qui sont assemblés. Cet exemple de construction, i base d'une maille triangulaire, n' est donné que pour illustrer une possibilité de construction. Dans un tel exemple, les axes coaxiaux x-x' des segments tubulaires sont orientes verticalement. Les fig. 5 et 6 montrent qu'il peut être prévu de conférer aux segments tubulaires 11 une longueur axiale égale, sensi blement, I la moitié de la largeur de la poutre 2. Dansl;un tel cas, chaque demi-segment tubulaire 11 est alors placé pour que l'une de ses bases soit coplanaire à l'un des bords longitudinaux de la poutre 2. Ceci a pour effet de ménager, à chacune des parties terminales de l'élément de construction, un décrochement 12 de volume correspondant a celui de chaque demi-segment tubulaire. il devient ainsi possible d'assembler, comme dit précé demaent, plusieurs éléments de construction successifs qui peuvent, ainsi, être placés dans le même plan par emboîtement mutuelles demisegments tubulaires dans les décrochements 12. Dans la mesure où ltélément de construction est réalisé par moulage, comme dit précédemment, l'un des demi-segments tubulaires 11 est disposé pour être placé par sa grande base dans le plan du bord longitudinal correspondant à la semelle 6, alors que le second demi-segment tubulaire lî est formé de maniere à être coplanaire par sa petite base à l'autre bord longitudinal. La fig. 6 met, plus particulièrement, en évidence une possibilité de réalisation dans laquelle la semelle 6 possède une largeur égale au diamètre de la grande base coplanaire du demi-segment tubulaire 11 correspondant. La fig. 7 représente une autre forme d'exécution B selon laquelle les segments tubulaires 12 sont réunis par deux poutres 22 parallèles entre elles et aux axes x-x' de part et d'autre de l'alignement desquels elles sont également disposées. Les poutres 22 sont réunies entre elles par au moins une membrure entretoise transversale 23. Selon cet exemple, les poutres et membrure peuvent aussi comporter des parois convergentes comme décrit en référence 1 la fig. 1. De même, les segments 12 peuvent être tronconiques et/ou de longueur axiale égale à la moitié de la largeur des poutres 22. La fig. 8 montre une variante de construction plus rationnelle de l'exemple selon la fig. 7. Cette variante offre, de plus, l'avantage de comporter des segments tubulaires 12 définissant une cheminée 3 délimitée partiellement par une face plane 32 établissant un ancrage angulaire en coopération avec les noyaux de liaison coulés comme dit ci-dessus. Les éléments de construction selon les fig. 7 et 8 peuvent comporter des épaulements 5 ou des semelles 6 comme dans les exemples précédents. il peut même être prévu dans le cas selon la fig. 8 de réunir alors en une seule partie les semelles 6 des deux poutres 22 La fig. 9 montre une structure 13; de type cubique, construite, par exemple, i partir d'une plate-forme 14 et de piliers 15, par l'assemblage d'éléments de construction B associés i des entretoises tubulaires 16 qui peuvent posséder une hauteur égale ou multiple de l'épaisseur ou hauteur des éléments B. La liaison structurelle intervient, comme précédemment, par des noyaux 10 coulés. La fig. 10 représenté un autre exemple d'une structure 17 de conception différente, mais résultant toujours de l'assemblage d'éléments de construction de type B.associés des entretoises 16. Dans cet exemple, les éléments B sont disposés de manière 9 établir une triangulation renforçant, en liaison avec l'ancrage angulaire résultant des noyaux 10, la résistance et la tenue de la structure qui peut être placée pour que les axes x-x' des segments tubulaires soient horizontaux, verticaux ou obliques. La fig. 11 montre un autre type d'un élément de construction C selon l'invention. Cet élément C comprend trois segments tubulaires 1 ou 11, réunis entre eux par trois poutres 2. Cet élément; C se présente sous une structure triangulaire monobloc indéformable, qui peut être utilisée avec d'autres éléments C ou en combinaison avec des éléments A et B, pour la construction d'une structure résistante en faisant intervenir un même procédé d'assemblage. Selon la fig. 11, les axes géométriques x-x' sont, respectivement, équidistants, de sorte que l'élément de construction affecte la forme en plan d'un triangle équilatéral. Selon cette même fig. 11, les épaulements 5 sont prévus å partir des bords longitudinaux coplanaires des poutres 2 et constituent ensemble, par les semelles 6 qu'ils forment, une base ou une nervure de renforcement selon l'orientation et le travail qui est imposé i un tel élément C dans la structure qu'il contribue a créer. La fig. 12 montre qu'il pourrait être envisagé de réali- ser l'élément selon la fig. 11, de telle maniere que les semelles 6 se raccordent dans la partie circonscrite par les poutres en formant alors un voile ou une paroi 18 entièrement fermée ou comportant une fenêtre 19, tellqu'illustré en traits mixtes. Les exemples de construction selon les fig. 11 et 12 peuvent aussi comporter deux poutres 22 entre deux segments tubulaires 1 et même être construits sur la base du modèle élémentaire représenté i la fig. 8. La fig. 13 montre un exemple de réalisation faisant in tervenir l'association d'éléments de construction, respectivement de type A et C, qui sont assemblés par les moyens décrits précédemment, pour former une structure résistante 20 pouvant être disposée de maniere que les différents axes x-x' coaxiaux soient orientée verticalement, horizontalement ou, encore, obliquement, si l'une des paroi ties terminales de la structure repose sur un récif naturel ou artificiel prévu à cet effet. La fig. 13 est donnée a titre d'exemple pour~mettre es évidence qu'une telle structure est constituée de parois successives triangulées entre elles, ajourées ou non, qui permettent de délimi- ter des alvéoles non alignés, favorables la création de reicus ou de circulation d'eau de mer, selon les courants influents. Ces parois contribuent aussi b ménager ou délimiter des refuges ou des habitats pour des espèces animales différentes favorisant aiasi I 'établiss ment d'écosystèmes interpénétrés, trouvant dans leur coexistunce, ainsi que dans la présence d'une flore développée, des conditions nécessaires å leur équilibre durable. Parmi les avantages de l'objet de l'invention, il con- vient de signaler que l'élément de construction, selon l'un quelconque des types décrit précédemment, est facile a fabriquer, d'un prix de revient relativement faible, d'un assemblage aisé et que les moyens mis en oeuvre pour réaliser les liaisons permettent la construction de structures de formes particulièrement variées et résistantes, soit directement in situ, soit sur chantiers, par éléments modulaires ou non qui peuvent être aisément manipulés, transportés et immergés en prenant simplement en compte les impératifs actuels de manutention pour des types de produits analogues. L'invention n'est pas limitéenaux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Elémént de construction en béton armé pour la réali- satina de structures, au moins en partie immergées, caractérisé en ce qu il est formé par au moins deux segments tubulaires (1), d'axes géométriques (x-x') paralleles et réunis entre eux par au moins une poutre (2) dont le plan médian longitudinal (P-P') est parallèle aux axes des segments. 2 - Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments tubulaires sont réunis par une poutre dont le plan (P-P') passe par les axes (x-x'). 3 - Elément de construction selon la revendication i, caractérisé en ce que les segments tubulaires sont réunis par deux poutres(22)situées égale distance de part et d'autre de l.'-aligne- ment des axes (x-x') et reliées entre elles par au moins une mem- brure entretoise (Z3).- 4 - Elément de construction selon l'une des revendications 1 i 3, caractérisé en ce qu'il est formé par trois segments tubulaires (1) d'axes parallèles réunis entre eux par trois poutres (2 ou 22). 5 - Elémént de construction selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que chaque segment tubulaire définit une sorte de cheminée (3) délimitée par une paroi périphérique interne tronconique, de même orientation que la paroi interne du second segment. 6 - Elément de construction selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que chaque segment tubulaire définit une sorte de cheminée (3) en partie délimitée par une face plane (32) 7 - Elément de construction selon3lne des revendications 1 6, caractérisé en ce que les segments tubulaires possèdent une longueur axiale égale i la largeur de la poutre et ont leurs bases annulaires transversales coplanaires aux bords longitudinaux de la poutre. 5 8 - Elément de construction selon l'une des revendications 1 i 6, caractérisé en ce que les segments tubulaires possedent une longueur axiale égale i la moitié de la largeur de la poutre et ont chacun une face annulaire transversale coplanaire, respectivement, à l'un et à l'autre des bords longitudinaux de la poutre. 9 - Elément de construction selon l'une des revendications 1 i 8, caractérisé en ce que la poutre est associée i deux épaulements latéraux (5) lui conférant une forme en "T" en section droite transversale. 10 - Elément de construction selon les revendications 4 et 9, caractérisé en ce que les épaulements définissent une paroi (18), au moins partielle, perpendiculaire aux axes des segments tubulaires. 11 - Structure destinée à être immergée, au moins en partie, pour constituer un récif, caractérisée en ce qu'elle est formée par n éléments de construction selon l'une des revendications 1 à 10, disposés côte-a-côte et assemblés entre eux par des noyaux en béton armé (10) coulés dans les segments tubulaires alignés.