Brevet FR2720419A1 — publié le 19951201

Bloc artificiel L'invention concerne un bloc artificiel destiné notamment à la réalisation d'ouvrages de protection maritime et fluviale, tels que des digues, des épis, des brise-lames, des jetées, des barrières s'opposant au passage de piétons ou de véhicules, etc. Un grand nombre de blocs artificiels ont déjà été utilisés pour le renforcement de digues ou d'ouvrages similaires. De tels blocs sont par exemple décrits dans le brevet FR-A2.647.135. Ces blocs comprennent notamment un noyau central de forme cubique ayant une première et une seconde faces opposées munies chacune d'une patte en forme d'enclume. De tels blocs, en raison de leur forme, ne permettent pas la réalisation d'assemblages où les blocs seraient véritablement imbriqués les uns dans les autres. En outre, ils présentent des formes complexes qui nuisent à la robustesse du bloc. Un autre bloc est décrit dans le brevet FR-A-2.388.945. Ce bloc est constitué par deux tripodes disposés respectivement aux extrémités d'un moyeu cylindrique, les tripodes étant disposés en opposition.De tels blocs présentent un encombrement important et ne permettent pas la réalisation d' assemblages suffisamment compacts pour fournir une résistance suffisante au déplacement de masses d'eau. Un premier but de la présente invention est de proposer un bloc artificiel qui, grâce à sa forme particulière, laisse des espaces vides suffisants pour absorber en la dissipant l'énergie hydraulique à laquelle l'ouvrage est soumis tout en offrant un coefficient optimum de résistance et de stabilité d'ancrage. Un autre but de l'invention est de proposer un bloc artificiel susceptible de permettre la réalisation d'assemblages stables ordonnés dans lesquels les blocs sont très étroitement imbriqués les uns dans les autres. A cet effet, l'invention concerne un bloc artificiel notamment pour la réalisation d'ouvrages de protection maritime et fluviale, du type formé d'une pièce de révolution organisée autour d'un axe vertical formant moyeu, caractérisé en ce que ce bloc, en forme générale de diabolo, s'inscrivant à l'intérieur d'un cylindre, est constitué de deux troncs de cône reliés par leur face de plus petite section formant un plan de joint virtuel entre les troncs de cône, ces troncs de cône, dont la base affecte en section transversale un profil en forme générale de trèfle à n branches équidistantes en disposition rayonnante autour dudit axe vertical, sont décalés l'un par rapport à l'autre d'un l/2n tour, lesdites branches étant séparées les unes des autres par un évidement présentant un profil et un rapport dimensionnel permettant l'insertion dans ledit évidement d'une branche d'un bloc contigu. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'évidement de l'un quelconque des troncs de cône est une portion de surface délimitée approximativement par la génératrice d'un tronc de cône virtuel dont la directrice serait un cercle de diamètre égal au diamètre de la surface de plus petite section formant plan de joint virtuel d'un tronc de cône dont la génératrice présenterait une inclinaison identique à celle de la génératrice de l'un quelconque des troncs de cône et dont la surface opposée à la base serait un cercle tangent au plan de joint virtuel dudit bloc. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vue en perspective d'un bloc artificiel conforme à l'invention ; la figure 2 représente une vue de dessus en coupe d'un bloc conforme à l'invention ; la figure 3 représente une vue de face en coupe d'un bloc conforme à l'invention ; la figure 4 représente une vue de dessus d'un assemblage de blocs la figure 5 représente une vue matérialisant une portion évidée du bloc ; et la figure 6 représente une vue de dessus schématisant les portions pleines et évidées du bloc. Le bloc de l'invention, représenté en perspective dans la figure 1, est obtenu par un seul coulage de béton au moyen de coffrages appropriés. Ce bloc est donc formé d'une seule pièce. La description donnée ci-après fait toutefois référence a un bloc constitué de deux troncs de cône séparés par un plan de joint virtuel. I1 n'y a pas à proprement parler bien éviderninent deux troncs de cône mais cette notion est invoquée pour expliquer la forme et faciliter la description de l'invention. Ce bloc, qui forme une pièce de révolution organisée autour d'un axe vertical formant moyeu, s'inscrit dans un cylindre de hauteur H et de diamètre D, comme le montre la figure 3.Ce bloc en forme générale de diabolo est constitué de deux troncs de cône la, lb reliés par leur face de plus petite section 3 formant un plan de joint virtuel P entre lesdits troncs de cône. La base de ces troncs de cône qui constitue la face du dessus 2a et la face du dessous 2b du bloc affecte en section transversale un profil en forme générale de trèfle à n branches 4a, 5a, 6a pour la face du dessus 2a ou 4b, 5b, 6b pour la face du dessous 2b. Ces branches généralement équidistantes pour simplifier la construction sont en disposition rayonnante autour dudit axe vertical. I1 est à noter que les faces 2a et 2b sont ici représentées planes. Bien évidemment, elles pourraient être incurvées ou au contraire bombées, voire irrégulières dans le cas de réalisation de blocs plus complexes. Les branches constitutives de ces trèfles peuvent affecter un grand nombre de formes. Les variations de forme au niveau de ces branches seront décrites ci-après lors de la définition des évidements séparant les branches les unes des autres. Comme le montre la figure 2, les troncs de cône la et lb qui sont généralement identiques sont décalés l'un par rapport à l'autre d'l/2n tour. Ainsi, dans le cas où chaque tronc de cône dispose de trois branches, les troncs de cône seront décalés entre eux d'l/6 de tour. Bien évidemment, ce décalage est un décalage virtuel, l-es blocs étant formés d'une seule pièce, il est bien évident que les troncs de cône ne subissent aucune rotation les uns par rapport aux autres. Du fait de ce décalage au niveau du positionnement des troncs de cône la et lb entre eux, à une branche du tronc de cône supérieur correspond, si l'on suit un axe parallèle à l'axe vertical autour duquel sont organisés lesdits troncs de cône, un évidement du tronc de cône inférieur.C'est grâce à ce décalage qu'on pourra obtenir un assemblage des blocs entre eux qui constitue un assemblage verrouillé. Les branches sont séparées les unes des autres par un évidement présentant un profil et un rapport dimensionnel permettant l'insertion dans cet évidement d'une branche d'un bloc contigu. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 2, l'évidement 9a, séparant les branches 2a et 5a, serait susceptible de recevoir l'une quelconque des branches d'un bloc contigu.Cet évidement de l'un quelconque des troncs de cône, à savoir l'évidement 7a, 8a, 9a ou lOb, llb, 12b est une portion de surface délimitée approximativement par la génératrice d'un tronc de cône virtuel dont la directrice serait un cercle (C'2) de diamètre égal au diamètre de la surface de plus petite section (C2) formant plan de joint P d'un tronc de cône du bloc, dont la génératrice présenterait une inclinaison identique à celle de la génératrice de l'un quelconque des troncs de cône et dans la surface opposée à la base serait un cercle (C'3) tangent au cercle (C2) délimitant le plan de joint P virtuel dudit bloc. Ce tronc de cône virtuel est représenté à la figure 5 et correspond au tronc de cône disposé dans la partie gauche de ladite figure.Les troncs de cône réels présentent dans ce cas une base (C1) dont le diamètre est égal à 3xa, une face de plus petite section formant plan de joint virtuel délimitée par un cercle (C2) de diamètre 2xa, le tronc de cône virtuel présentant quant à lui une base circulaire (C'2) de diamètre égal à 2xa et une face de plus section (C'3) d'un diamètre égal à a, la partie hachurée correspondant à l'évidement. Une telle représentation symbolique de l'évidement entre lesdites branches est également représentée à la figure 6 et la partie hachurée vue de dessus correspond à la partie qui va être enlevée. Les cercles C2' et C3' correspondent aux cercles susceptibles de délimiter la base et la face de plus petite section du tronc de cône virtuel. La ligne L représentée à la figure 6 représente le profil externe d'une branche de la base de l'un quelconque des troncs de cône. Comme précisé plus haut, cette ligne L qui délimite le contour de ladite branche peut varier dans une certaine plage. La plage à l'intérieur de laquelle cette forme peut varier est constituée par la partie hachurée sous forme d'un quadrillage et correspond à la zone entre la ligne L et la ligne délimitant le cercle C2'. De ce fait, les branches 3 de l'un quelconque des troncs de cône peuvent présenter des largeurs variables variant à l'intérieur de 1 et une extrémité dont la forme peut être variable variant dans la zone quadrillée. En ce qui concerne le rapport dimensionnel entre la largeur des branches et l'évidement, il est tel qu'une branche d'un bloc puisse pénétrer dans l'évidement d'un autre bloc. De ce fait, les blocs peuvent s'imbriquer les uns dans les autres par une liaison verrouillée. En effet, un bloc s'imbrique avec un bloc contigu par une branche de tronc de cône sur la moitié de sa hauteur et par l'évidement sur l'autre moitié de sa hauteur de manière à engendrer un double verrouillage entre les blocs imbriqués, l'un vertical, l'autre horizontal. Ceci a des conséquences au niveau de la pose desdits blocs. En effet, il conviendra dans un premier temps de déposer ces blocs au voisinage les uns des autres puis, par translation, d'imbriquer ces blocs les uns dans les autres. De ce fait, on obtient un assemblage particulièrement compact et particulièrement résistant. C'est dans la qualité de cet assemblage que réside l'un des avantages essentiels dudit bloc. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on choisira n, correspondant au nombre de branches de chaque tronc de cône, égal à 3, le diamètre de la base des troncs de cône égal à 1,5 fois le diamètre de la surface de plus petite section 3 formant plan de joint virtuel P des troncs de cône et la hauteur H du bloc sensiblement égale au diamètre D de la base du tronc de cône. Généralement H est égal à 1,1 mètre et D à 1 mètre. Pour éviter toutefois d'avoir un assemblage trop compact susceptible d'être soulevé lors de la pénétration de la mer dans ledit assemblage, on réalisera, au voisinage de l'axe vertical ou confondu avec ce dernier, un perçage longitudinal traversant 13 dans ledit bloc. Ce perçage pourra également servir à l'insertion éventuel d'organes de liaison entre blocs, tels que des pieux ou similaires.Ce perçage traversant permet d'améliorer la faculté du bloc à s'accrocher de manière stable sur la couche d'enrochement et permet en outre de favoriser un écoulement entre le bloc et le sol pour diminuer les sollicitations hydrodynamiques déstabilisantes. Comme le montrent les figures 1, 2 et 3, pour des raisons de simplification de la fabrication du bloc, on fera en sorte que les branches des troncs de cône soient identiques les unes par rapport aux autres et soient réalisées symétriques par rapport à l'axe longitudinal de ladite branche. Dans le cas où n est égal à 3, on peut obtenir des assemblages conformes à celui représenté à la figure 4. Cet assemblage se présente sous forme d'une série de lignes L1, L2, L3, L'1, L'2, L'3, L"1, L"2, L"3. On remarque dans ce cas que les extrémités distinctes des branches d'un tronc de cône constituent les sommets d'un triangle virtuel, le bloc étant assemblé et aligné suivant des lignes L1, L2, L3, L'1, L'2, L'3, L"1, L"2, L"3 correspondant aux médiatrices de ce triangle. L'assemblage ainsi obtenu est particulièrement régulier et présente un aspect visuel agréable à l'oeil. L'avantage d'une conception de tels blocs réside dans la simplicité de réalisation de tels blocs et dans leur possibilité de s'imbriquer les uns dans les autres de manière relativement aisée dans un grand nombre de directions. Les applications de ce bloc artificiel peuvent être nombreuses. Elles peuvent concerner, outre les ouvrages marins ou terrestres de protection, la réalisation de maquettes, d'ouvrages de protection hydrauliques, de jouets, ou similaires. REVENDICATIONS 1. Bloc artificiel notamment pour la réalisation d'ouvrages de protection maritime et fluviale, du type formé d'une pièce de révolution organisée autour d'un axe vertical formant moyeu, caractérisé en ce que ce bloc, en forme générale de diabolo, s'inscrivant à l'intérieur d'un cylindre, est constitué de deux troncs de cône (la, lb) reliés par leur face de plus petite section formant un plan de joint (P) virtuel entre les troncs de cône, ces troncs de cône dont la base (2a, 2b) affecte en section transversale un profil en forme générale de trèfle à n branches (4a, 5a, 6a), (4b, 5b, 6b) équidistantes en disposition rayonnante autour dudit axe vertical, sont décalés l'un par rapport à l'autre d'l/2n tour, lesdites branches étant séparées les unes des autres par un évidement (7a, 8a, 9a) présentant un profil et un rapport dimensionnel permettant l'insertion (lOb, llb, 12b) dans ledit évidement d'une branche d'un bloc contigu. 2. Bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement (7a, 8a, 9a), (lOb, llb, 12b) de l'un quelconque des troncs de cône (la, lb) est une portion de surface délimitée approximativement par la génératrice d'un tronc de cône virtuel dont la directrice serait un cercle (C'2) de diamètre égal au diamètre de la surface de plus petite section formant plan de joint virtuel (P) de l'un quelconque des troncs de cône (la, lb), dont la génératrice présenterait une inclinaison identique à celle de la génératrice de l'un quelconque des troncs de cône et dont la surface opposée à la base serait un cercle (C'3) tangent au plan de joint virtuel (P) dudit bloc. 3. Bloc selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que n est égal à 3, le diamètre de la base (2xa, 2xb) des troncs de cône est égal à 1,5 fois le diamètre de la surface de plus petite section formant plan de joint virtuel des troncs de cône, et la hauteur du bloc est sensiblement égale au diamètre de la base du tronc de cône. 4. Bloc selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente au voisinage de l'axe vertical ou confondu avec ce dernier un perçage longitudinal traversant (13) pour l'insertion éventuelle d'organes de liaison entre blocs. 5. Bloc selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il constitue un élément d'une ligne de blocs posés au sol, lesdits blocs étant imbriqués les uns dans les autres par pénétration d'une branche d'un bloc dans l'évidement d'un bloc contigu. 6. Bloc selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il s'imbrique avec un bloc contigu par une branche de tronc de cône sur la moitie de sa hauteur et par l'évidement sur l'autre moitié de sa hauteur de manière à engendrer un double verrouillage entre les blocs imbriqués, l'un vertical, l'autre horizontal. 7. Bloc selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les extrémités distales des branches constituent les sommets d'un triangle, les blocs étant assemblés et alignés suivant des lignes (L1, L2, L3, L'1, L'2, L'3, L"1, L"2, L"3) correspondant aux médiatrices de ce triangle.