Brevet FR2586742A1 — publié le 19870306

L'invention concerne un procédé de réalisation d'installations enterres protégées contre les impulsions dlectromagnétiques provenant d'explosions nucléaires, le procéda consistant à réaliser la protection mdcanique, puis la protection électromagnétique, puis à traiter l'étancheité contre les agressions nuoléaires, bactriologiques et chimiques. La protection des installations terrestres de télécommunication contre les champs électromagnétiques intenses engendrés par une explosion nucléaire consiste à utiliser des blindages électromagnétiques contre l'impulsion directe due au rayonnement mais également à prévoir la protection contre l'impulsion indirecte due à la conduction par les cables, les canalisations diverses et le réseau de terre. Les installations actuelles traitent la protection contre les impulsions électromagnétiques d'une manière globale et mettent en oeuvre une protection multi-fonction vis à Vis des différents effets d'une explosion nucléaire ainsi que des armes baetério- logiques et chimiques pouvant être utilisées. Ces différentes protections sont difficiles ou impossibles à appliquer aux niveaux des matériels eux-mêmes aussi on a retenu la réalisation des protections sous une forme globale. C'est ainsi que ltentemble des protections mécaniques (anti-souffle) et radioélectri- ques a été réalisé en construisant une carapace d'acier soudé à l'intérieur du bâtiment et en spécialisant les fonctions de protection au niveau des ouvertures. Cette technique de réalisation présente de nombreux inconvénients. La qualité du blindage radioélectrique constituant la cage de Faraday globale de protection est telle que sa réalisation à l'intérieur de l'ouvrage terminé est impossible 3 en effet, cette intimité du bâtiment et du blindage interdit les oontrales nécessaires en cours de réalisation, au niveau des soudures du blindage en particulier. Il est donc obligatoire de réaliser le blindage, afin de pouvoir le vérifier, avant de faire le bttiment abritant les installations.Ce procédé entratne de nombreuses contraintes ; il faut, en eifet, que le bindage soit oomplètement achevé et que les ouvertures, portes traversées diverses, soient équipées à ce stade pour permettre en particulier la vérification de l'atténuation et de la parfaite intégrité de la cage de Faraday avant d'autoriser l'achèvement de la constraction, Cela conduit à équiper les ouver tarer deux fois successives t -mise en place des portes avant la premibre vérification, -ddpose après vérification, -repose après achèvement de l'installation. Par ailleurs, pendant la réalisa- tion des travaux de gros oeuvre, le blindage est soumis à rude épreuve, les travaux de maçonnerie sont inévitablement préudiciables à la qualité des traitements de surface de l'acier du blindage et il est indispensable d'exercer une surveillance très suivie du chantier pour éviter des dégradations irréversibles. Par exemple, la qualité des reprises de continuité électrique des pièces assemblées mécaniquement sur le bindage, c'est le cas des battis de portes, dépend de la qualitd du traitement de surface des pièces en contact et il a été constaté très souvent qu'en fin de chantier, ces traitements de surface doivent être repris lors d'opérations très coateuses. De plus, la protection extérieure du blindage est réalisée par divers revêtements de surface se terminant par une finition de peinture. Cette couche de peinture extérieure n'est pas toujours facile à appliquer, spécialement sous le blindage de sol. La qualité finale de la protection est donc douteuse d'autant qu'il n'est toujours très aisé de nettoyer correctement les soudures avant application de ces diverses protections de surface, Enfin, le blindage sert souvent de forme de coffrage intérieure pour le coulage du béton du bâtiment. Cela oblige à réaliser un étayage très sérieux afin d'éviter des déformations du blindage lors de la coulée du béton. Par conséquent, le contact entre le béton du bâtiment et le blindage n'est pas intime et si des infiltrations se produisent à traverse le bâtiment la corrosion du blindage est inévitable. En effet le ciment n'est pas un agent réducteur que dans la mesure où il n'y a pas de circulation d'air sur le métal en oentact avec le ciment ; s'il y a de l'air donc de loxygène, le métal s'oxyde. C'est le cas du fer à béton affleurant le coffrage qui finit par s'oxyder progressive- ment jusqu'à provoquer la fissuration du béton par la formation de rouille qui fait changer son volume et provoque ainsi des contraintes importantes. La garantie de bonne tenue dans le temps du blindage est donc aléatoire paree que les protections de surface sont délicates à mettre en oeuvre et que la proximité du bâtiment rend la surveillance et l'entretien extérieur du blindage impossible. Ce procédé de réalisation, en allongeant la durée du chantier et en multipliant les contrtles intermédiaires sur site, conduit finalement à des prix de revient très élevés. L'invention vise à un procédé de de réalisation d'installations séparant les fonctions de protection et faisant appel à une organisation standardisée des bâtisents et de leur construction sous forme d'élément modulaire. Le procédé est remarquable en ce que l'on procède aux epérations suivantes t a) creusement de la fouille, b) construction de la semelle, de trois des quatre côtés de la protection mécanique et du plafond, c) mise en place des volumes de protection électromagnétique dans la protection mécani- que d) finition du quatrième c8té de la protection mécanique, e) remblayage de la fouille. Les explications et figures données oi-aprbs à titre d'exemple permettront de comprendre moment l'intentien peut être réslisée. La figure 1 représente la mise ea place des éléments modulaires de protection éleotro- magnétique. Sa figure 2 est une me oit perspec tive et partiellement arrachée d'une installation souterraine protégée. La figure 3 est une vue de dessus en coupe de l'installation de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe latérale de l'élément modulaire A de la figure 3. les installations enterrées proté géies contre les impulsions électromagnétiques provenant d'explosions nucléaires, selon l'invention, comportent une protection mécanique 1 constituée par une construc- tion enterrée en béton, susceptible éventuellement de résister aux effets sismiques et au souffle et formant éventuellement un blindage contre les radiations nucléaires par adjonction de charge d'un matériau à section de capture importante, et une protection électromagnétique constituée par des volumes Â,E,T... logés dans la construction en béton 1. Le procédé de réalisation d'une telle installation est le suivant t On réalise une fouille 2 de profondeur voulue et dont les dimensions correspondent aux dimensions de la construction envisagée, la fouille étant prolongée sur un des côtés d'une longueur suffisante pour permettre le passage d'un volume de protection électromagnétique. On procède ensuite à la construc- tion de la semelle 3, des renforts 4 de trois des quatre cotés 5 et du plafond 6. Sur la semelle terminée, on place des moyens de ripage se prolongeant à l'extérieur de la construction dans la partie prolongée de fouille à ciel ouvert et susceptible de recevoir les volumes A,T,*.. de protection électromagnétique. On met es place les volumes dans la construction 1 puis on procède à la construction du quatrième mur. Le raccordement des volumes les uns aux autres s'effectuent sans entraver la finition des travaux, c'est à dire la construction du mur et le remblayage de la fouille. Pour des raisons de commodités de chantier, la face par laquelle on fera pénétrer les modules sera celle opposée aux portes d'accès à l'int6- rieur du bâtiment. Selon une forme preférée de l'invention, la construction recevant les modules sera suffisamment vaste pour ménager des couloirs de circula- tion 7 tout autour des modules afin d'assurer une ventilation correcte et de permettre les travaux d'entretien. Les dispositifs permettant la réalisation d'installations selon le procédé décrit sont formés de volumes creux approximativement parallélé pipédiques constitués d'une tCle d'acier d'une épaisseur suffisante pour présenter une bonne rigidité mécanique. Ces volumes sont réalisés sous forme d'éléments modulaires standards susceptibles dtdtre assemblés pour offrir un. volume requis protégé contre les impulsions électromagnétiques (IEM). La construction de ces éléments répond aux principes généraux de réalisation des blindages ISN c'est b dire absence de soudure dans les angles, ardues arrondies pour éviter les concentrations de courant, décapage général des tales après assemblage par grenaillage et sablage, protection contre la corro- sion des six faces intérieures et extérieures. L'isolation thermique intérieure est réalisée en usine ainsi que tout l'équipement de base c'est à dire l'électricité générale, les faut planchers, les faux plafonds, les ancrages muraux standardisés pour les baies d'équipements opérationnels à installer sur le site. Les éléments modulaires A,E,T comportent à l'extrémité d'au moins une face latérale des moyens de fixation pour un élément de communication 8 préfabriqué assurant le passage d'un élément à l'autre. Les éléments de communication sont fixés par boulonnage et soudure sur site après assemblage. La continuité du blindage éleetro- magnétique est éventuellement assuré par joints dès le boulonnage. Toutefois du fait de la disposition espacée des éléments modulaires, la vérification de la continuité peut être faite par les moyens classiques et la protection contre la corrosion parfaitement assurée grtce à l'accessibilité de toutes les faces du module. La spécialisation des modules peut être poussée aussi loin qu'on le désire lors de leur réalisation en usine. Les figures 2,3 et 4 illustrent cette spécialisation. L'élément modulaire A "accès et vie" comprend le sas d'accès persennel IEM 9, le sas de protection nucléaire bactériologique et chimique 10, la salle à manger 11, la cuisine 12, le bloc sanitaire 13, le couchage pour 6 personnes 14. L'élément modulaire E "énergie" comprend le local groupe électrogène 15, le local déflashage 17 dans lequel se font les arrivées d'énergie et les liaisons extérieures et où se trouvent les premiers étages de protection contre les surtensions, le local climatisation et onduleur 18, les armoires d'énergie électriqu. 19, une entrée de matériel 20 servant d'issue de secours. entre les éléments Â et E prennent place autant d'éléments techniques T que nécessaire pour offrir le volume global faredisé. Dans l'exemple représenté deux éléments techniques T ont été prévus. Il est évident que l'on choisira le nombre d'éléments modulaires spécifiques en fonction de l'importance de l'installation et du personnel nécessaire à son fonctionnement. Grade à la configuration modulaire, il est possible d'agrandir une installation existante sans perturber son fonctionnement. I1 suffit d'ouvrir une fouille adjacente dans laquelle on construira, selon les mêmes principes, le bâtiment d'extension. La communi- cation entre les deux bâtiments sera facilement réalisée par percement d'un côté et raccordement de l'élément modulaire de l'installation existante avec l'élément voisin de l'extension par un élément de communication, de longueur adaptée, qui sera comme les autres, boulonné et soudé aux éléments modulaires voisins. Suivant une antre forme de réalisation des éléments modulaires, ils portent à une de leurs extrémités un panneau démontable fendant une ouverture 20 permettant les mouvements de matériel et/ou le montage d'un SU d'accès ou/d'un élément de communication. Selon un exemple de réalisation des éléments modulaires, leurs dimensions ont été choisies de manière i être compatible aveo le gabarit rentier et ont 12 mètres de longueur, 2,50 mètres de largeur et 3220 mètres de hauteur. Pour une épaisseur de blindage de 4 n d'acier, le poids d'un tel élément est compris entre 12 et 14 tonnes suivant son équipement. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'installations enterrées, protégées contre les impulsions électromagnétiques., consistant à réaliser la protection mécanique, puis la protection électromagnétique, puis à traiter ltétancheité contre les agressions nucléaires, bactériologiques et chimiques, caractérisé en ce que l'on procède aux opérations suivantes a) creusement de la fouille, b) construction de la semelle, de trois des quatre entés de la protection mécanique et du plafond, c) mise en place des volumes de protection électromagnétique dans la protection mécanique, d) finition du quatrième caté de la protection mécanique, e) remblayage de la fouille. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'opération a) on creuse une fouille correspondant aux dimensions de la protection mécanique prolongée sur un des Optés d'une longueur suffisante pour permettre le passage d'un volume de protection électromagnétique. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que dans l'opération c) on monte sur la semelle des moyens de ripage se prolongeant à ltextérieur de la protection mécanique dans la partie prolongée de fouille à ciel ouvert permettant la mise en place des volumes dans la protection mécanique. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant l'opération d) on procède au raccordement mécanique et électrique des volumes entre eux. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ménage entre la protection mécanique et les parois des volumes de protection électromagnétique des couloirs de circulation (7) permettant l'entretien et/ou la circulation autour de chacun des volumes. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les volumes de protection électromagnétique sont constitués d'-éléments modulaires parallélépipédiques (AET), standaridisés comportant à au moins une de leurs extrémités au moins une ouverture susceptible d'!trs fermée par un panneau (20) assurant la continuité du blindage électromagnétique et la protection nucléaire bactériologique et chimique. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les élément modulaires (AET) comportent à l'extrêmité d'ou moins une face latérale des moyens de fixation d'un élément de communication 48) avec l'élément modulaire voisin. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments modulaires comportent une isolation thermique intérieure. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un élément modulaire comporte un sas de protection nucléaire, bactériologique et chimique.