Brevet FR2716907A1 — publié le 19950908

Procédé de fabrication d'une piste de glace à partir de neige ou d'écailles de glace, d'eau et d'azote liquide La présente invention concerne la fabrication de pistes de glace plus particulièrement à l'occasion de manifestations sportives telles que des épreuves de patinage ou encore des courses automobiles. Elle s'adresse notamment aux cas où il est nécessaire de créer des pistes provisoires, à l'occasion de manifestations limitées dans le temps, par exemple à l'échelle de la journée, du week-end ou encore de la semaine. Ces situations ne peuvent généralement pas être traitées comme les installations permanentes (patinoires municipales, ou encore pistes de Bobsleigh en montagne) pour lesquelles de lourdes machineries sont mises en oeuvre permettant de maintenir la structure de glace grâce à des groupes frigorifiques et à des réseaux de canalisations sous la glace. Dans le cas présent de manifestations de durée limitée (comme par exemple une course automobile durant l'espace d'un week-end), les pistes de glace sont le plus souvent fabriquées par un assemblage de barres de glace, en général légèrement coniques (dont les dimensions sont par exemple 2 m x 20 cm x 20 cm), éventuellement rabotées lors de l'assemblage pour que l'ensemble présente une surface plane, les débris de glace issus du rabotage permettant d'obstruer les interstices entre les barres. On comprend dès lors que l'assemblage des milliers (voire des dizaines de milliers de barres) nécessaires à la création d'une piste doive mettre en oeuvre une main d'oeuvre conséquente. De plus on observe le plus souvent une dégradation rapide de la piste qui se désagrège progressivement, notamment par fonte de la glace entre les barres, en particulier quand la manifestation est organisée en plaine où les conditions climatiques sont parfois très défavorables à la bonne tenue de la piste (température relativement élevée, pluie...). Enfin, il est relativement difficile d'obtenir par cette méthode, des pistes d'épaisseur variable d'un endroit à l'autre de la piste, comme c'est le plus souvent souhaité, avec par exemple une épaisseur plus grande dans les virages que dans les lignes droites. De façon générale, la qualité de la piste ainsi obtenue par cet assemblage hétérogène est souvent insuffisante, et la piste très difficile à "réparer", par exemple entre deux manches de la course se déroulant à quelques heures ou à 24 heures d'intervalle. Dans ce contexte, l'objet de la présente invention est de proposer un procédé amélioré pour la fabrication d'une piste de glace permettant: - la réalisation de la piste Si besoin est en un temps très court (pour s'adapter notamment aux cas où l'on souhaite créer une piste à durée de vie limitée à l'échelle de quelques heures, de la journée, d'un week-end, ou encore d'une semaine), - une mise en oeuvre facile, - une bonne qualité (notamment par sa planéité) et une bonne stabilité dans le temps de la piste, - d'obtenir des épaisseurs différentes selon l'endroit de la piste considérée, - de "réparer" (ou retaper) facilement la piste (par exemple pour la course suivante, ou encore entre deux manches d'une même course) si nécessaire. Pour ce faire, le procédé de fabrication d'une piste de glace, selon l'invention, comprend les étapes suivantes a) On dépose sur ladite surface initiale une première couche de neige ou d'écailles de glace, b) On effectue un compactage de la première couche, c) On mouille la première couche ainsi compactée avec de l'eau, d) On répand sur la couche obtenue en fin d'étape c) un milieu cryogénique. L'étape d) du procédé a notamment pour fonction de "prendre en masse" la couche compactée et mouillée (donc présentant une certaine continuité, un structure relativement liée), telle qu'obtenue en fin d'étape c). L'épaisseur de ladite première couche, après compactage (donc en fin d'étape b)), se situe avantageusement dans l'intervalle entre environ 5 cm et environ 15 cm (selon la manifestation considérée). On comprend que l'épaisseur de la couche pourra localement légèrement varier, du fait par exemple des aspérités de la surface, et donc que les bornes de l'intervalle donné ci-dessus puissent le cas échéant subir une légère variation de l'ordre de I 2 à 3 cm. Selon l'une des mises en oeuvre du procédé, le dépôt de la couche de neige ou d'écailles de glace sur la surface initiale est réalisé en plusieurs étapes : on effectue, entre l'étape b) et l'étape c) ou entre l'étape c) et l'étape d), le dépôt d'au moins une couche supplémentaire de neige ou d'écaille de glace, et le compactage de chaque couche supplémentaire après son dépôt. Le cas échéant, le compactage de chaque couche supplémentaire est suivi d'une opération de mouillage de ladite couche supplémentaire, à l'aide d'eau. Comme il apparaîtra clairement à l'homme du métier, la décision de mouiller ou non une couche intermédiaire dépendra largement des conditions climatiques mais aussi du résultat du compactage qui comme toute opération mécanique induit localement un léger échauffement de la couche pouvant mener selon les cas à une légère fonte de la glace conduisant à la production de la quantité d'eau nécessaire pour servir de liant. A titre d'illustration, les expériences conduites par la demanderesse ont montré qu'un rapport d'environ 80-85 % de glace dans la couche, pour 15 à 20 % d'eau, conduisait généralement à des résultats satisfaisants. Ces gammes n'étant bien entendu données qu'à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans la mesure où le rapport à respecter variera nécessairement en fonction des conditions climatiques. Dans un tel cas de réalisation de la couche en plusieurs étapes, l'épaisseur de la première couche, après compactage, et de chaque couche supplémentaire, après son compactage, se situera alors avantageusement dans l'intervalle entre environ 2 cm et environ 10 cm, les mêmes remarques pouvant être effectuées concernant de légères variations possibles des bornes de cet intervalle. On entend par "écaille de glace", selon l'invention, de la glace hydrique se présentant sous la forme de copeaux de forme quelconque. Les écailles de glace traditionnellement utilisées par les poissonniers pour la conservation et la présentation du poisson sur les étalages en sont un exemple. On utilisera avantageusement, pour l'étape de mouillage, de l'eau froide, voire glacée, dont la température se situera préférentiellement au dessous de 10 "C. On utilisera avantageusement comme milieu cryogénique de l'azote liquide (pour son coût réduit et ses bonnes performances), mais d'autres milieux cryogéniques pourront être envisagés selon les circonstances, tels que par exemples d'autres liquides cryogéniques ou encore de la neige carbonique. Chaque étape de compactage effectuée durant le procédé (qu'il s'agisse de la première couche déposée ou d'une couche supplémentaire) pourra être réalisée par tout moyen mécanique envisageable, mais préférentiellement à l'aide d'une rouleau compresseur. Pour ce qui est de l'étape c) de mouillage à l'eau, elle pourra être réalisée, selon les dimensions du lieu et les facilités d'accès à prendre en compte, par exemple à l'aide d'une simple lance ou encore à l'aide d'un camion arroseur équipé d'au moins une rampe d'arrosage, avantageusement placée à l'avant du véhicule. De même, pour ce qui est de l'étape d), dans le cas d'un milieu cryogénique constitué par de l'azote liquide, et compte tenu des mêmes facteurs limitants, on pourra répandre l'azote liquide à la lance, mais préférentiellement, pour un meilleur échange thermique, permettant d'atteindre une vitesse de traitement supérieure, à l'aide d'un chariot, que l'on déplace sur la couche obtenue en fin d'étape c) (par exemple à l'aide d'un camion), ce chariot étant relié à une source d'azote liquide (qui peut être par exemple le camion traineur), et équipé d'au moins une rampe de buses d'injection placées en parallèle. Le procédé selon l'invention permet une mise en oeuvre facile et un résultat parfaitement contrôlé (état de surface, épaisseur réalisée). De plus, son principe permet d'effectuer sans difficultés une réparation de la piste, qu'il s'agisse d'une réparation localisée (suite par exemple à un incident durant la course) ou globale par apport d'une couche continue de neige ou de glace. La structure parfaitement continue de la piste de glace réalisée selon l'invention (du fait de la structure très liée crée aux étapes intermédiaires, que l'on prend ensuite en masse grâce à l'azote liquide), donne lieu à une bien meilleure tenue dans le temps de la piste, supprimant notamment les phénomènes d'usure préférentielle à certains endroits de la piste (comme c'est le cas des interstices entre barres de glace pour les méthodes traditionnelles) qui représentent toujours un certain danger pour les concurrents de ces manifestations. L'invention est maintenant décrite à l'aide d'un exemple de mise en oeuvre, réalisé dans les conditions suivantes: Il a été fabriqué une piste d'environ 800 mètres de long, 12 mètres de large, pour une course automobile sur glace se déroulant sur un week-end dans un climat tempéré tel que peut l'être celui de la région parisienne. L'épaisseur moyenne de la piste souhaitée était de l'ordre de 15 cm, plus proche de 20 cm dans les virages pour des raisons de sécurité, représentant un volume total de glace légèrement supérieur à 1400 m3. La température moyenne visée pour la piste était de l'ordre de -10 C. Pour cela, on a déposé successivement, par épaisseur de 2 à 3 cm, des couches d'écailles de glace, et procédé après chaque dépôt, au compactage de la couche et à son arrosage à l'aide d'eau à une température de 4 C. Le tout a été "pris en masse" à l'azote liquide, une consommation globale d'azote liquide d'environ 800000 litres ayant été mise en oeuvre. Cet azote liquide a été répandu à l'aide de chariots d'épandage, d'environ 3 mètres de large, muni de 6 rampes parallèles en tube carré (de dimensions 3 m x 40 cm x 40 cm), équipées de 120 buses d'injection d'azote liquide, placées en parallèle le long du tube, et vissées directement sur ce tube. Le chariot était déplacé sur la couche à traiter à l'aide d'un camion semi-remorque contenant de l'azote liquide. La liaison chariot - camion était donc de deux ordres d'ordre mécanique pour le tirage du chariot et par un flexible pour l'alimentation en continu du chariot en azote liquide. La réalisation de la piste dans ces conditions a donné lieu à la fabrication d'une piste d'excellente qualité (continuité, épaisseur souhaitée aux différents endroits de la piste...), très stable dans le temps (piste réalisée le jeudi et le vendredi pour une course se déroulant le samedi). D'autre part, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention a permis d'entretenir très facilement la piste dans la nuit de samedi à dimanche (en vue de la finale de la course qui se déroulait le dimanche), par un ajout de glace d'environ 1/3 de l'épaisseur initiale (soit environ 5 cm), par la mise en oeuvre d'un apport d'environ 50 tonnes d'eau à 4 "C et 150000 litres d'azote liquide supplémentaires. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une piste de glace sur une surface initiale, comprenant les étapes suivantes a) On dépose sur ladite surface initiale une première couche de neige ou d'écailles de glace, b) On effectue un compactage de la première couche, c) On mouille la première couche ainsi compactée avec de l'eau, d) On répand sur la couche obtenue en fin d'étape c) un milieu cryogénique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite première couche, après compactage, se situe dans l'intervalle entre environ 5 cm et environ 15 cm. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue, entre l'étape b) et l'étape c) ou entre l'étape c) et l'étape d), le dépôt d'au moins une couche supplémentaire de neige ou d'écaille de glace, et en ce que l'on effectue, après dépôt de chaque couche supplémentaire, son compactage et le cas échéant, son mouillage avec de l'eau. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite première couche, après compactage, et de chaque couche supplémentaire, après compactage, se situe dans l'intervalle entre environ 2 cm et environ 10 cm. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque compactage est réalisé à l'aide d'une rouleau compresseur. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape c) de mouillage est réalisée à l'aide d'une lance ou d'un camion arroseur équipé d'au moins une rampe d'arrosage. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dit milieu cryogénique est de l'azote liquide. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lors de l'étape d), on répand l'azote liquide à l'aide d'un chariot, que l'on déplace sur la couche obtenue en fin d'étape c), relié à une source d'azote liquide, et équipé d'au moins une rampe de buses d'injection placées en parallèle.