Brevet FR2589177A1 — publié le 19870430

m-1- Diaue. jetée. pa sage basaltique columnaire. L'invention concerne une digue, une jetée, un paysage basaltique columnaire, c'est-à-dire un ouvrage c8tier (maritime, lagunaire, fluvial etc.) destiné à,la création de zonesabritées à usages nautiques (rivages, ports, embar- cadères etc.), résidentiels (cités lacustres etc.), récréatifs (parcs marins, piscines etc.), ainsi qu'à la défense, à la stabilisation et/ou à l'amélioration de côtes, escarpées ou planes, à fond fixe ou mobile, aussi bien en plan {digues, jetées, de rivage, canalisation, appui ou abri) qu'en élévation (digues, jetées, de soutien et/ou d'abri différen- tiel), en modifiant, en amortissant ou en annulant l'action de la dynamique littorale (houle, vagues de sillage, courants etc.), en agissant sur les processus littoraux (transport solide, érosion, dépôt) et/ou en constituant l'interface terre/eau de façon appropriée aux fonctions indiquées ci-dessus, avec augmentation et/ou amélioration de l'offre d'usages ainsi que des qualités esthétiques et/ou paysagistes du bord de la côte. L'invention concerne particulièrement un faisceau prismatique hexagonal, à faces latérales de préférence planes, de préférence verticales ou quasi-verticales et à couronne- ment de préférence horizontal ou quasi-horizontal, échelon- né en mosa!que, les échelons étant formés par un ou plusieurs éléments de faisceau, en disposition aléatoire, régulier ou en combinaison des deux dispositions. Eventuellement, le faisceau prismatique hexagonal peut porter, superposés et/ou interposés, un ou plusieurs manteaux, chapes, strates et comprendre ou non, sur l'échelon- nement en mosalque, des dépressions et/ou protubérances, et aussi adopter la texture superficielle et la ou les couleurs qui conviennent pour que l'ensemble de la digue ou jetée simule une formation ignée, extrusive, comme celles qui sont engendrées par le basalte et/ou des roches apparentées, avec leurs "baignoires" et l'alternance ou non de manteaux, 2- coulées de basalte columnaire avec d'autres manteaux, chapes, strates, simulant des cendres volcaniques cémentées et/ou des roches expansives à morphologie fluidique. Les ouvrages côtiers (digues, jetées de rivage, canali- sation, abri et soutien) se résolvent dans la réalité par des digues ou jetées qui peuvent être à brise-lames, naturels ou artificiels, ou monolithiques, de fabrique, verticaux ou mixtes. Tous ces types de digues, jetées de brise-lames', verti- caux ou mixtes, classiques, sont projetés et construits pour accomplir spécifiquement la fonction à laquelle ils sont destinés s défense du rivage, canalisation, appui, abri, soutien et dans certains cas accostages d'embarcations, en ayant la dimension voulue pour résister & l'action de la dynamique littorale (houle, vagues de sillage etc.). Cependant, leur morphologie a été orientée spécialement pour accomplir ces fonctions en laissant de côté d'autres usages et/ou nécessités possibles, appréciés dans la réalité coumme leur occupation à des fins récréatives, la qualité esthétique, l'adaptation au paysage etc. Particulièrement, les digues et jetées monolithiques verticales et mixtes classiques présentent, en outre, divers inconvénients supplémentaires s Elles réfléchissent beaucoup les ondes de gravité (houle, vagues de ressac, vagues de sillage etc.), ce qui cause une forte augmentation de l'agitation en face des digues, jetées classiques, formation de houle jointe à une répercussion sur l'appui des plages contre la digue ou jetée, à des résonnances possibles etc., ce qui rend difficile aussi bien l'utilisation du miroir liquide que la stabilité appropriée des plages. Elles sont relativement instables puisque, étant constituées par une superstructure quasi-rectangulaire, leur moment de renversement n'est pas optimal. Malgré les inconvénients signalés et d'autres, les - 3 - digues et jetées classiques ont été et sont encore construites dans des installations commerciales et/ou industrielles et même récréatives. Indubitablement, la digue, la jetée, le paysage basaltique columnaire sont spécialement appropriés, logique- ment, sur des c8tes volcaniques, étant donné que sa simu- lation des formes les plus distinguées de ce type de rocher permet de l'inclure dans la nature sans contraste, sans intrusion si ce n'est avec un élément plus saillant. Or les avantages structuraux, fonctionnels, d'environne- ment et esthétiques indubitables de la digue ou de la jetée selon l'invention, avantages présentés ci-après, sur les ouvrages cÈtiers classiques mentionnés plus haut facilitent son utilisation avec un caractère général, indépendamment de la nature géologique de la c8te. Latéralement, la digue, la jetée, le paysage basaltique columnaire offrent un contour très articulé avec faces de préférence verticales ou quasi-verticales orientées dans des directions très diverses, formant des criques, cavernes, caps etc, de configurations et de dimensions aussi variées qu'on le désire. Le couronnement de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire présente un échelonnement en mosaïque dont les échelons, formés par un ou plusieurs éléments du faisceau, améliorent la stabilité en permettant d'optimi- ser la position du centre de gravité et/ou les qualités esthétiques et/ou fonctionnelles de l'ouvrage, ainsi que son occupation par les usageisdu bord de la c8te. La construction de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire peut être réalisée par des moyens classiques, avec des caissons flottants qui comprennent un ou plusieurs élémentsprismatiques ou bien avec des pièces préfabriquées, enlaçant ou non les divers éléments prismatiques qui peuvent servir ou non de coffrages. Les caissons flottants avec trois, quatre, sept, dix-neuf etc. éléments du faisceau - 4- constituent, structuralement, des solutions constructives très appropriées. Des éléments métalliques et/ou plastiques d'armature, de tension, de frettage et/ou d'enlacement peuvent 8tre inclus afin d'augmenter la stabilité et/ou la résistance de la digue ou jetée. Dans le cas de petite profondeur, la digue, la jetée, le paysage basaltique columnaire peuvent être construits "in situ' avec les coffrages correspondants. En tout cas, ils admettent la combinaison de deux ou plusieurs de ces procédés de construction et/ou d'autres. En maintenant les joints de dilatation appropriés# les différentes parties, formées par des caissons, des pièces préfabriquées, construites "in situ", de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire, seront de préférence réunies par leur partie supérieure, permettant à l'ensemble ou aux ensembles des divers éléments de se comporter comme un ou des ensembles solidaires. Le couronnement du faisceau prismatique hexagonal agira ainsi comme une ou des traverses, le faisceau constituant la totalité de la superstructure de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire, ou celui-ci peut être achevé par un ou plusieurs éléments de forme de préférence irrégulière, simulant des restes d'une nu plusieurs coulées basaltiques qui couronnent et/ou réunissent l'ensemble ou une partie des éléments prismatiques, en mSme temps qu'il peut accomplir d'autres fonctions comme celles de brise-lames, pare-vent, voies d'accès, miradors etc., etc. Dans le cas o celà convient, ce ou ces éléments à contour irrégulier simulant des coulées fluidiformes basalti- ques peuvent non seulement occuper le couronnement du réseau prismatique, mais itre inclus à un ou plusieurs niveaux de la totalité, d'une ou plusieurs parties de celui-ci, simulant des séries stratigraphiques volcaniques o les basaltes columnaires peuvent alterner avec des coulées basaltiques amorphes fluidiformes, avec des cendres volcaniques - 5 - (lapilli) et/ou d'autre roches volcaniques. La simulation du paysage volcanique peut se limiter aux formes structurales ou s'étendre au microrelief, à la texture extérieure et à la coloration de la superstructure de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire. Le microrelief, aussi bien du faisceau prismatique que des manteaux (coulées, cendres) volcaniques amorphes peuvent offrir les dépressions typiques, "baignoires" du basalte columnaire et/ou la texture superficielle rugueuse, agressive, si propre aux roches volcaniques. Quand il s'agit de simuler des formations volcaniques, les couleurs et tons, aussi bien du faisceau que des manteaux superposés et/ou interposés devront 9tre ceux du rocher naturel, local ou régional ou bien, dans les cas les plus appréciés et les plus distingues-du monde volcanique, en formant en tout cas un ensemble esthétique et saillant du point de vue du paysage, comme le sont parfois les formations volcaniques. Caome toutes les digues ou jetées classiques monoli- thiques, verticales ou mixtes, la superstructure de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire reposera sur une ou plusieurs banquettes ou sur une digue de brise-lame submergée dont le couronnement est remplacé précisément par la digue, jetée ou paysage basaltique columnaire. Desmotifs économiques et/ou de construction décideront de la solution à adopter pour l'infrastructure La digue ou jetée selon l'invention peut Ctre construite avec des grains, graviers et/ou sables, avec addition le cas échéant d'encres appropriées pour simuler les couleurs& des tons et la texture des diverses roches qui peuvent composer les formations ignées extrusives, volcaniques. Une partie ou des parties de l'ouvrage sont construites avec des matériaux transparents et/ou translucides qui permettent l'éclairage naturel intérieur, l'observation du monde sous-marin et/ou la signalisation maritime de l'ouvrage lui-même. - 6 - Les avantages de la digue ou de la jetée selon l'inven- tion sur les digues ou jetées classiques sont nombreux et - importants, puisqu'ils ne portent pas seulement sur des améliorations structurales et/ou fonctionnelles mais aussi sur des aspects appréciés actuellement, spécialement dans des cadres résidentiels, récréatifs etc., comme les aspects esthétiques, de paysage etc. représentant selon l'invention, un progrès véritable et notable dans le domaine de l'ingé- nierie des cÈtes. Particulièrement, la réduction du coefficient de réflexion des ondes peut être très grande en comparaison spécialement des digues et jetées monolithiques verticales et mixtes, parvenant à atteindre des valeurs inférieures à 0,5. Le diagramme de pression étant fonction de la hauteur de "overtopping", hauteur atteinte par la houle sur la digue, il faut, le cas échéant, ou bien diminuer la hauteur de cou- ronnement, ou bien, en conservant sa hauteur, augmenter la stabilité de celui-ci. L'une quelconque des deux alternatives ou toute autre intermédiaire suppose un avantage, qu'il soit économique ou de fiabilité. Ce qui suppose encore un plus grand avantage, fonction- nellement, c'est la diminution du coefficient de réflexion puisque l'agitation aux environs de l'ouvrage estréduite, non seulement grace à la moindre hauteur de la houle réfléchie mais aussi à la variété des directions de la houle réfléchie. Cela se produit non seulement du côté de la mer mais aussi dans les zones (darses, cales, rades etc.) intérieures, ce qui évite les résonances possibles et/ou les réflexions multiples possibles à l'intérieur de celles-ci. Tout cela procure les avantages supplémentaires suivants s - cela permet le meilleur usage récréatif (bain, naviga- tion etc.) dans la totalité de l'environnement intérieur et extérieur. - cela facilite l'accostement d'embarcations, bien que, -7- dans beaucoup d'occasions, cet accostement soit seulement recommandable temporairement. - cela facilite, le cas echéant, l'appui des plages possibles, qui est problématique dans le cas de digues et jetées classiques. L'échelonnement en mosaïque de la digue ou jetée selon l'invention permet l 'occupation de la digue à des fins récréatives: solarium, bain, pêche, tribune de spectacles ou du panorama lui-m&me, promenade etc., en m8me temps qu'il assure des accès à l'eau et depuis l'eau. mer, cours d'eau, lac etc. Eventuellement, est disposé un réseau de conduits intérieurs qui, sous l'action de la houle ou d'un système de pompage, agissent comme des rades pour arroser,réfrigérer et/ou constituer une attraction pour la digue. Cette occupation à usages récréatifs augmente notable- ment la place disponible au bord de la c8te (de la mer, des lagune. des fleuves etc.), ce qui entraîne un avantage supplémentaire, essentiel dans la situation actuelle, parti- culièrement dans certains cas, à savoir que par suite de l'absence de plages et de conditions spéciales de la c8te naturelle, l'ouvrage peut fournir m9me la totalité du nombre de places. D'autre part, l'usage récréatif de l'ouvrage lui-même augmente les possibilités du bord de la c8te, ce qui n'amé- liore pas seulement la quantitàmais même la qualité de l'offre récréative. Tous ces avantages se répercutent directement sur la rentabilité (économique, sociale etc.) de l'investisse- ment, en diminuant le quotient coQt/place et en augmentant la qualité de l'offre. Indubitablement, l'avantage le plus notable de la digue, de la jetée, du paysage basalti- que columnaire selon la présente invention est la possibilité de simulation de la nature volcanique,en sa morphologie et/ou en sa structure géologique, ce qui suppose l'obtention d'une - 8- authentique ingénierie du paysage c8tier volcanique puisque cela permet d'ordonner la dynamique et la géomorphologie littorales-en simulant avec une grande fidélité la morphologie des formations volcaniques avec ses grottes, criques, caps, chaussées, rades ou bouffons", "baignoires" etc., ce qui suppose un avantage exceptionnel puisque les formations volcaniques, particulièrement celles à basaltes columnaires, fournissent quelques-uns des exemples les plus spectaculaires et les plus beaux de la nature: Devil's Postpile National Monument en Californie; Giant's Causeway dans le Comté d'Antrin, Irlande; et les falaises et la grotte de Fingal, dans l'Ile de Staffa. On explique ci-après l'invention en détail en se réfé- rant aux dessins sur lesquels t La figure 1 est la coupe de la digue ou jetée t1, cons- tituée par des éléments selon l'invention avec un parement vertical 12 à surface polygonale et un parement 13 éche- lonné, en face de la solution classique à talus plan. On a désigné par 14 les éléments prismatiques constituant la digue selon l'invention, qui permettent de laisser dans sa section plane de la base des zones horizontales à usage multiple comme indiqué plus haut. La figure 2 représente une mosa!que constituée par des éléments à section transversale hexagonale, les surfaces des faces latérales 15 en contact cherchant la collaboration résistante de ces éléments ainsi montés, augmentant à des valeurs illimitées leur résistance au renversement et la stabilité de l'ouvrage en définitive. On observe des concavités 16 formées dans son parement extérieur, obtenant les effets fondamentaux de surfaces anti-réfléchissantes, avec les avantages indiqués plus haut. Dans le cas de la construction par caissons flottants, on construirait divers éléments prismatiques réunis, constituant des unités intégrées qui collaboreraient entre elles ou avec des pièces prismatiques, constituant des parties ou la -9- totatlité de la mosa!que. La figure 3 représente en vue axonométrique une digue (jetée) selon l'invention. On voit la face extérieure avec les concavités 16 laissées par les pièces prismatiques préfabriquées 14, donnant les caractéristiques antiréfléchis- santes désirées, ainsi que les assemblages 15 des éléments par leurs faces latérales entre éléments adjacents. On obtiendrait le même aspect si elle était constituée par des unités intégrées dans le cas de construction par caissons flottants, ou bien la construction en plusieurs massifs ou en un seul, avec coffrages extérieurs conformes à la surface des éléments prismatiques unitaires. La figure 4 représente la digue en vue axonométrique dans la zone intérieure0 zone de plageo de port ou de rive0 i o les éé1merts 4 ete une position échelonnée depuis les élémenks 14, désignés par 21, 22, 23o jsuqu'à 50, représentant l'établissement échelonné, permettant ainsi leur utilisation aussi bien pour le passage que peur le séjour. La figure 5 montre une coupe de la digue, de la jetée, du paysage basaltique columnaire selon l'invention. Sur cette figures on observe à l'extérieur les concavités 16 et dans Jla zc;e téheue ecnelonnéee la cstitttúu de plateformes 2'12." 23... 50 constilaaut dao- s.es d'utilisation récréative et/on de passage. On a indiqué par 51 des systèmes d'assemblage en calotte des élémentsprisma- tiqges qui sont appuyés sur des semelles ou banquettes 52 La figure 6 représente un élément partiel de la mosalque constituée par des éléments prismatiques 14 ou par des unités intégrées 60 ou par massif ou parties de massif construites avec coffrages dont les surface s'ajusteront aux faces latérales des pièces prismatiques. Sur cette figure 6, on observe qu'il est prévu un sys- tème d'attache formant calotte 51, avec utilité de promena- de, mirador etc. et le cas échéant l'appui sur bs massifs de cimentage 52 et 52' avec semelle ou banquettes de base. - lo - La figure 7 représente une unité intégrée 60 selon l'invention, constituée par la réunion d'unités prismatiques 14, la digue étant construite par le système de caissons flottants ou le cas échéant par coffrage. En tout cas, les parois 15 correspondent à celles de l'élément prismatique et ontunestructure telle que le cas échéant on peut accoupler entre elles les unités intégrées, ou celles-ci aux éléments prismatiques, de sorte qu'en constituant la digue on atteint les buts de l'invention. La figure 8 représente une esquisse d'une formation volcanique à laquelle on a fait allusion plus haut et qui constitue un point d'attraction touristique de premier ordre par sa grande beauté. De m8me que sur les dessins du modèle, les unités prismatiques sont représentées par 14, les surfacesplanes ou quasi-planes d'assemblage et de coopération entre les unités, prismatiques hexagonales, sont représentées par 15 et on peut observer sur cette esquisse les échelonnements entre les unitées prismatiques. La figure 9 représente une digue, une jetée, un paysage basaltique columnaire à usages récréatifs, o 14 indique les unités prismatiques hexagonales, constituant des écelonnements utilisables, ou 51 indique les systèmes d'assemblage à la façon d'une calotte, l'ensemble donnant une vision esthétique et fonctionnelle. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, qui sont considérés comme servant simplement à illustrer les meilleurs modes de mise en pratique de l'invention et qui sont susceptibles de modifications quant à la forme, à la dimension, à la disposition des parties et à la fonction. Au contraire, il est entendu que l'invention s'étend à toutes les modifica- tions qui rentrent dans sonesprit et sa portée. - 11 - RVENDICATIONS 1.- Digue, jetée, paysage basaltique columnaire à usages récréatifs comme ouvrage côtier de rive, d'abri, d'appui et/ou de soutien, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un faisceau prismatique hexagonal à faces latérales de préférence planes, de préférence verticales ou quasiverticales, et dun couronnement échelonné en mosaïque, les échelons étant formés par un ou plusieurs éléments (14) du faisceau. 2.- Digue, jetée selon la revendication, caractérisée par le fait que dans les éléments hexagonaux (14) de la mosalque sont inclues-ou non des dépressions et/ou protubérances (16) éventuelles, et que le cas échéant sont superposés et/ou interposés un ou plusieurs manteaux simulant bien une morphologie fluidique ou des cendreS volcaniques cimentées, l'ensemble simulant donce une formation ignée extrusive, volcanique, comme celles qui sont engendrées par le basalte et des roches apparentées, avec leurs baignoires" typiques, et l'alternance ou non de manteaux, strates, chapes de basalte columnaire avec d'autres de cendres volcaniques et/ou de roches expansives à morphologie fluidique. 3.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le faisceau hexagonal forme un ou plusieurs ensembles monolithiques intégrés le cas échéant à des éléments coopérants avec l'infrastructure, formée par une simple banquette (52) ou une digue de brise- lames submergée, le tout ou seulement le couronnement du faisceau proprement dit et/ou certains ou la totalité des manteaux possibles interposés et/ou superposés, étant avec inclusion ou non d'éléments métalliques et/ou plastiques d'armature, de tension, de frettage et/ou d'enlacement, afin d'augmenter la stabilité et/ou la résistance de la digue ou jetée. 4.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 à 3 - 12 - caractérisée par le fait que les manteaux simulant une morphologie fluidique et/ou des cendres volcaniques cimentées, superposés et/ou interposés dans le faisceau prismatique hexagonal, sont disposés de façon appropriée à leur action- nement comme brise-lames, miradors et autres usages fonction- nels et/ou récréatifs. 5.- Digue, jetée selon l'une des revendications à 4, caractérisÉepar le fait qu'elle est construite avec des grains, graviers et/ou sables, avec addition le cas échéant d'encres appropriées pour simuler les couleurs, les tons et la texture des diverses roches qui peuvent composer les formations ignées extrusives, volcaniques. 6.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'éventuellement est disposé un réseau de conduits intérieurs qui, sous l'action de la houle ou d'un système de pompage, agissent comme des rades pour arroser, réfrigérer et/ou constituer une attraction pour la digue. 7.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'une certaine partie ou des parties de l'intérieur de la digue, de la jetée, du paysage basalti- que columnaire, sont creuses, simulant des cavernes que l'on peut utiliser de préférence à des fins récréatives, hôtelières et/ou sanitaires. 8.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'une certaine partie ou des parties de l'ouvrage sont construites avec des matcriaux transparents et/ou translucides qui permettent l'éclairage naturel intérieur, l'observation du monde sous-marin et/ou la signalisation maritime de l'ouvrage lui-même. - 9.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la communication entre les divers éléments (14) de l'échelonnement en mosaique du couronnement du faisceau simulent, le cas échéant, les formes naturelles propres aux paysages ignés extrusifs, volcaniques. - 13 - 10.- Digue, jetée selon l'une des revendications 1 & 9, caractérisée par le fait que, construite avec une hauteur de couronnement modérée ou basse, relativement à la dyna- mique littorale agissante, dans certains états de la mer et/ou pour certains états de marée, astronomique et/ou météorologique, une partie, des parties ou la totalité de la digue ou jetée peut Atre dépassée, se présentant alors comme dissipateur d'énergie. 11.- Digue, jetée selon l'une des revendicationsl à 10, caractérisée par le fait qu'elle offre un contour articulé a faces de préférence verticales ou quasi-verticales orientées dans beaucoup de directions différentes, formant des criques0 cavernes, caps et autres accidents c8tiers qui permettent d'obtenir des formes de grande qualité esthétique et le cas échéant, de simuler avec une grande fidélité les formations ignées extrusives, volcaniques, comme celles qui sont formées par le basalte et des _oches apparentées en même temps qu'elle permet l'usage zécr&atif de la totalité du front côtier et d'ordonner la dynamique et les formes gécmorpholo- giques du littoral.