Brevet FR2676481A1 — publié le 19921120

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'EDIFICES DE REVOLUTION ET DISPOSITIFS POUR SA MISE EN OEUVRE La présente invention concerne un procédé pour construire des édifices ayant une forme de révolution ou s'en rapprochant sensiblement. Les constructions de ce type existantes sont généralement en bois, consistant par exemple en dômes hémisphériques ou formés de deux calottes jointives. S'ils sont prévus tournants, leur base est montée sur une couronne centrale à rouleaux ou à billes, elle-même fixée sur une structure en béton ancrée dans le sol. La rotation de ces édifices peut être mise à profit pour moduler l'orientation de certaines parties telles que séjour en fonction de l'ensoleillement. En prévoyant des surfaces peu ou non vitrées dites froides et d'autres surface au contraire largement vitrées pour absorber le rayonnement, dites surfaces chaudes, il est même possible de contrôler dans une certaine mesure la température intérieure. Dans ce cas, l'entraînement en rotation peut être piloté par un programmateur de climatisation. Malgré l'originalité de leur forme, ces édifices ne sont pas actuellement l'objet de techniques de construction particulières : comme pour les bâtiments de forme conventionnelle, les composants le plus souvent préfabriqués ou préparés en atelier sont transportés sur site et déposés autour de la construction à ériger. A partir de là, on procède alors avec des moyens classiques peu adaptés pour des parois non verticales ni horizontales. La présente invention, dont le but est d'apporter une solution satisfaisante à ce problème, consiste en un nouveau procédé de construction pour édifice de révolution, caractérisé en ce que l'on monte d'abord au sol des moyens aptes à tourner autour de l'axe de l'édifice à construire et destinés à le porter, et en ce que l'on procède ensuite, pour le montage et l'assemblage des composants, à partir d'un lieu déterminé de la périphérie, par portions angulaires successives que l'on amène tour à tour en regard dudit lieu par rotation. On élimine ainsi un gros travail de manutention au niveau des matériaux qui peuvent être déposés de manière à être directement accessibles du ou des postes de travail. On évite également d'avoir à déplacer les matériels tels que machines, engins de levage, etc., nécessaires à la construction, qui sont installés à poste fixe pour toute la durée du chantier. A titre d'exemple, dans le cas d'un dôme à deux calottes jointives avec colonne centrale, on procède d'abord à la mise en place, conformément à l'invention, d'arches inférieures radiales sur lesdits moyens de rotation pour réaliser l'ossature de la calotte inférieure. Une fois la colonne centrale érigée, on pose les arches supérieures puis on réalise les parois, en utilisant la rotation à tous les stades. Bien entendu, au lieu périphérique choisi pour la construction, plusieurs postes de travail peuvent être prévus côte-à-côte pour traiter simultanément plusieurs portions angulaires adjacentes. L'invention concerne également des dispositifs servant à la mise en oeuvre du procédé de construction ci-dessus exposé, caractérisés en ce qu'ils comprennent une structure dont le profil est sensiblement identique au profil radial supérieur de l'édifice à construire, dotée de moyens pour l'accès des personnels et l'acheminement des matériaux jusqu'au sommet, et en ce qu'ils comprennent également des moyens pour maintenir ladite structure écartée au-dessus de l'édifice et de telle façon que celui-ci puisse tourner librement sous elle. La structure peut être suspendue, au moins en son extrémité supérieure, sous une grue. Mais, de préférence, son extrémité inférieure est fixée en un point de la périphérie de l'édifice à construire, directement au sol ou bien sur un quai ou plate-forme, tandis que son extrémité supérieure est montée sur un pivot à fixer au-dessus de la partie centrale de l'édifice préalablement érigée. D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, et effectuée en regard des dessins annexés sur lesquels la Fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un édifice pour la construction duquel le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux, la Fig. 2 est la même vue, mais montrant en outre une première forme de réalisation de dispositif servant à la mise en oeuvre dudit procédé, la Fig. 3 est une vue schématique en perspective d'une partie du dispositif de la Fig. 2, la Fig. 4 est une coupe transversale selon la ligne IV-IV de la Fig. 2, la Fig. 5 est un schéma de principe d'une seconde forme de réalisation de dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé de construction selon l'invention, et la Fig. 6 est une vue agrandie de côté des moyens essentiels du dispositif représenté à la Fig. 5. L'édifice désigné dans son ensemble par le repère 1 à la Fig. 1 est globalement la réunion de deux calottes sphériques, réalisées à partir d'arches courbes, lesquelles sont avantageusement en bois lamellé-collé. La construction d'un tel édifice est mise en oeuvre de la manière suivante après terrassement du sol 2, on réalise une fondation en béton 3 avec une partie hors sol dans laquelle est fixé un dispositif à rouleaux ou à billes 5 portant une couronne d'assemblage basse 4, apte à tourner autour de l'axe vertical X-X. Une seconde couronne 4a au-dessus de la couronne 4 est solidaire de celle-ci par l'intermédiaire de bras de liaison 4b. Selon l'invention, un quai de montage 6 est aménagé en un lieu choisi à la périphérie de l'édifice 1 à construire. Il peut être surélevé par rapport au sol, par exemple sensiblement au niveau du plan de la jonction des deux calottes. A partir du quai 6, on procède à la mise en place des arches concaves 7 fixées en 7a à la couronne d'assemblage 4, et tenues par des poutres horizontales 8 formant tirants à partir de la couronne 4a. Pour la mise à niveau de l'extrémité distale 7b des arches 7, on peut utiliser un système de visée classique, ou bien une règle 9 devant le quai 6. Après la pose de chaque arche 7, on fait tourner la couronne 4 d'un pas correspondant à l'écartement angulaire désiré pour placer la suivante. Le montage et le réglage des arches 7 et poutres 8 étant terminé, on érige une ossature centrale porteuse constituée d'arches 10 légèrement cintrées, fixées à leur base sur les arches inférieures 7, et fixées d'autre part sur les poutres 8. L'ossature centrale porte une couronne d'assemblage supérieure 11 et, éventuellement, une couronne intermédiaire 12. La couronne supérieure 11 sert à la fixation haute des arches supérieures 13 formant l'ossature de la calotte supérieure, et dont les extrémités basses sont fixées aux extrémités distales 7b des arches inférieures 7. Pour la mise en place des arches supérieures 13, on procède évidemment toujours à partir du quai 6, en faisant tourner la couronne 4 pas à pas. L'ossature de l'édifice 1 est alors terminée, des poutres horizontales 14 pouvant être placées entre la couronne intermédiaire 12 et les arches supérieures 13 pour servir d'appui à un plancher de second niveau, le plancher de premier niveau étant monté sur les poutres 8. Pour réaliser les parois de l'édifice 1, on fait appel également à la rotation en procédant toujours à partir du quai 6. Avantageusement, on utilise alors un dispositif spécialement conçu à cet-effet, du type de ceux montrés aux Figs. 2 à 6. Dans la première forme de réalisation des Figs. 2 à 4, il s'agit d'un échafaudage 15 formant une double passerelle continue entre le quai 6 et le sommet de l'édifice 1, laquelle passerelle a un profil sensiblement identique au profil radial de la paroi supérieure de l'édifice 1, mais est écartée de celle-ci pour ne la toucher en aucun endroit. Par son extrémité inférieure, l'échafaudage 15 est fixé sur le quai 6, tandis que son extrémité supérieure est montée sur un pivot 16, fixé lui sur la couronne d'assemblage supérieure 11 de l'édifice 1. On peut ainsi faire tourner librement l'édifice 1 sous l'échafaudage 15. Tel que représenté, l'échafaudage 15 est formé par deux rampes latérales 17a, 17b entre le -quai 6 et le pivot 16, écartées l'une de l'autre pour former un vide central dont la largeur décroît de la base vers le sommet. En pratique, on prévoit que cette largeur corresponde à celle qui sépare deux arches supérieures adjacentes. Sur les rampes 17a, 17b, sont montés des arceaux transversaux 18 supportant notamment un ou plusieurs chemins de roulement 19 pour des chariots transporteurs de charge 20. Les rampes latérales 17a, 17b sont bien entendu modulables en fonction de l'édifice à contruire et, à cet effet, elles sont réalisées avec de tronçons rectilignes 21 assemblés bout à bout. Chaque tronçon comprend une plate-forme allongée 22, bordée latéralement par un garde-corps de sécurité 23. Par ailleurs, les arceaux 18 au-dessus des rampes latérales sont fixés à celles-ci par l'intermédiaire de bras 24 formant potence à partir des garde-corps 23, et sont aptes à recevoir des bâches (non représentées) de protection contre les intempéries. Egalement, des moyens d'éclairage 25, Fig. 4, peuvent être suspendus sous les arceaux 18. A l'aide de cet échafaudage, des monteurs peuvent donc recouvrir l'ossature de l'édifice 1 à l'aide d'éléments (A) transportés et manoeuvrés au moyen des chariots 20, ainsi que mettre en place les ouvertures. Lorsqu'un secteur entre arches adjacentes est terminé, on fait tourner l'édifice 1 d'un pas pour présenter un nouveau secteur en place sous l'échafaudage 15. Pour la rotation, les monteurs disposent avantageusement d'une télécommande. Les éléments A sont par exemple en premier lieu des plaques de forme trapézoïdale de dimensions dégressives, et qui sont ajustées bout à bout pour couvrir un secteur entre arches adjacentes auxquelles elles son clouées. Ensuite est rapporté sur les plaques A un maillage de liteaux et contre-liteaux pour la fixation des éléments de couverture, soit par exemple des tuiles en bois imputrescible T, Fig. 1. Aux Figes. 5 et 6, le dispositif représenté au-dessus de l'édifice 1 est de type téléphérique. Il comprend une structure 30 qui, de même que l'échafaudage 15, est montée entre le quai 6 et un pivot 16 fixé sur la couronne supérieure 11, et forme un arc sensiblement parallèle au profil radial supérieur de l'édifice 1. Comme on le voit à la Fig. 6, la structure 30 est formée par assemblage bout à bout d'éléments rectilignes 31. Des moyens 32 permettent de régler l'angle entre éléments 31 adjacents, en fonction de la courbure de l'arc à former. La structure 30 est essentiellement un chemin de roulement pour le chariot 33 d'une nacelle 34 susceptible de se déplacer à fleur de la surface supérieure de l'édifice 1 entre le quai 6 et le sommet. La nacelle 34 comprend une plate-forme 35 pour les personnels et, adjacente à celle-ci, des moyens porteurs pour les matériaux, consistant sur le dessin en des élingues 36. Selon une caractéristique importante, le chariot 33 comporte des moyens de roulement avant et arrière 37, 38 reliés par un châssis longitudinal 39 auquel est suspendue selon un arrangement en parallélogramme la nacelle 34 : la plate-forme 35 est portée par des bras verticaux 40 dudit arrangement en parallélogramme, de sorte qu'elle reste constamment horizontale, tandis que la structure 41 pour l'accrochage des élingues 36, laquelle de préférence est un toit pour la nacelle 34, forme l'élément parallèle au châssis 39. Ainsi les matériaux tels que la plaque A, Fig. 6, peuvent être transportés à fleur de la surface supérieure de l'édifice 1, leur inclinaison lors de la montée ou de la descente de la nacelle 34 variant en suivant le profil. Le câble tracteur 42 de la nacelle 34 passe au centre de l'édifice 1 et est relié à un treuil 43, fixé par exemple sur la couronne inférieure 4. De préférence, celui-ci est manoeuvrable, ainsi que la rotation de l'édifice 1, à partir de la nacelle. A des fins de sécurité, le câble 42 est classiquement doublé par un câble antichute relié à un dispositif de blocage agissant si l'accélération ou la vitesse de la nacelle 34 deviennent anormales en dépassant un certain seuil. Outre les avantages précités du procédé de construction selon l'invention relatifs à l'organisation du travail proprement dite, il convient de souligner qu'il permet sans faire apparaître de difficultés supplémentaires d'implanter des édifices en des endroits où la totalité de leur périphérie n'est pas facilement accessible. REVENDICATIONS 1) Procédé pour construire des édifices ayant une forme de révolution ou s'en rapprochant sensiblement, caractérisé en ce que l'on monte d'abord au sol des moyens (4) aptes à tourner autour de i'axe (X-X) de l'édifice à construire, et destinés à le porter, et en ce que l'on procède ensuite, pour le montage et l'assemblage des composants, à partir d'un lieu déterminé de la périphérie, par portions angulaires successives que l'on amène tour à tour en regard dudit lieu par rotation. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'audit lieu de la périphérie, sont prévus plusieurs postes de travail pour traiter simultanément autant de portions angulaires adjacentes. 3) Procédé selon la revendication 1 ou , caractérisé en ce qu'audit lieu périphérique, on aménage un quai ou plate-forme (6). 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour la construction d'un dôme (1) à calottes jointives et colonne centrale, on procède d'abord à la mise en place des arches inférieures radiales (7) sur lesdits moyens de rotation (4) pour réaliser l'ossature de la calotte inférieure, puis à l'érection de la colonne centrale, ensuite à la mise en place des arches supérieures (13) formant l'ossature de la calotte supérieure, et à la réalisation des parois, en utilisant la rotation à tous les stades. 5) Dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une structure (15 ou 30) dont le profil est sensiblement identique au profil radial supérieur de l'édifice à construire (1), dotée de moyens pour l'accès des personnels et l'acheminement des matériaux jusqu'au sommet, et en ce qu'ils comprennent également des moyens pour maintenir ladite structure écartée au-dessus de l'édifice et de telle façon que celui-ci puisse tourner librement sous elle. 6) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite structure est suspendue, au moins en son extrémité supérieure sous une grue. 7) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de ladite structure est fixée en un point de la périphérie de l'édifice à construire (1), directement au sol ou bien sur un quai ou plate-forme (6), tandis que son extrémité supérieure est montée sur un pivot (16) à fixer au-dessus de la partie centrale de l'édifice (1) préalablement érigée. 8) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ladite structure (15 ou 30) est formée avec des éléments (21 ou 31) assemblés bout à bout. 9) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite structure est un échafaudage (15) formant une double passerelle de chaque côté d'un vide central et comprend par ailleurs des arceaux transversaux (18) pour supporter un ou plusieurs chemins de roulement (19) pour des chariots transporteurs de charge (20). 10) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite structure forme un chemin de roulement (30) pour le chariot (33) d'une nacelle (34) apte à se déplacer à fleur de la surface supérieure (S) de l'édifice à construire (1), la nacelle (34) comprenant une plate-forme (35) pour les personnels et, adjacents à celle-ci, des moyens porteurs (36) pour les matériaux ou composants. 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le chariot (33) comprend un châssis longitudinal (39) avec des moyens de roulement avant et arrière (37, 38), et en ce que la nacelle (34) est suspendue audit chariot par un arrangement en parallélogramme, la plate-forme (35) étant solidaire de bras verticaux (40) dudit arrangement de façon à demeurer constamment horizontale, tandis que les moyens transporteurs comprennent des élingues (36) accrochées sous une structure (41) de l'arrangement parallèle au châssis (39).