Brevet FR2758586A1 — publié le 19980724

La présente invention est relative à un sas de communication entre deux espaces à des pressions différentes, comprenant des moyens de pressurisation/dépressurisation pour du personnel passant d'un espace à l'autre. Plus particulièrement, l'invention est relative à un tel sas conçu pour équiper un tunnelier. La figure 1 du dessin annexé représente schématiquement le plan en coupe axiale d'un tunnelier qui comprend, de manière connue, un disque 1 muni de molettes 2 , 2 , etc...2,4, tournant autour d'un axe X, ce disque présentant un diamètre, de plusieurs mètres par exemple, égal à celui du tunnel ou de la galerie à forer. Le tunnelier comprend ainsi, à son avant, une chambre d'abattage 3 dans le fond de laquelle s'accumule les déblais résultant de l'attaque du front de taille par les molettes du disque 1. Les déblais s'accumulent au fond de la chambre d'abattage où ils sont repris et évacués, par exemple, par un convoyeur à vis 4, vers l'arrière du tunnelier. I1 est périodiquement nécessaire d'introduire du personnel dans la chambre d'abattage, notamment pour procéder à l'entretien ou au remplacement des molettes 2 qui s'usent plus ou moins rapidement en fonction de la nature des matériaux qu'elles attaquent. Or, il règne couramment dans cette chambre d'abattage, rendue étanche par des joints coopérant avec des voussoirs posés par le tunnelier en arrière du front de taille, une pression supérieure à la pression atmosphérique. Pour s'accommoder du différentiel de pression il faut alors que le personnel entrant dans la chambre d'abattage passe par un caisson de pressurisation 5 installé dans un sas 6 de communication entre un espace extérieur à une pression atmosphérique normale (situé à droite du caisson sur la figure 1) et cette chambre. Après cela, les opérateurs de l'équipe d'entretien accédent à la chambre d'abattage 3 par une porte 8. En cas de danger dans la chambre d'abattage, le caisson 5 constitue un espace de repli pour le personnel. Lorsque l'équipe d'opérateurs a terminé son travail, elle revient dans le caisson 5 pour y subir une décompression avant de revenir en atmosphère normale. Cette phase de décompression est beaucoup plus longue que la phase initiale de compression. Elle dépend du différentiel de pression et du temps passé en surpression, et peut durer, par exemple, une heure. Dans le cas d'un sas unique, la phase de décompression de l'équipe sortante bloque totalement l'accès pour une équipe de relève. L'entretien et/ou le fonctionnement du tunnelier peut ainsi se trouver empêché plusieurs heures par jour, du fait des relèves successives des équipes d'opérateurs. En outre, des règles de sécurité imposent que le sas de communication comprenne des moyens permettant d'introduire en urgence un ou des secouristes dans un caisson 5 en cours de décompression, dans le cas d'une défaillance subite d'un membre de l'équipe qui s'y trouve, par exemple. Pour ce faire, on prévoit normalement une chambre 9, ou "sas de secours", immédiatement en avant du caisson 5, entre la porte d'entrée 101 du sas 6 et une porte de communication 106 du sas 9 avec le caisson 5. On peut ainsi porter les secouristes présents dans le sas 9 à la pression atteinte dans le caisson 5, puis ouvrir la porte 10, pour permettre aux secouristes de pénétrer dans ce caisson. On remarque que, compte tenu de la position du sas de secours 9, en ligne avec le caisson 5, les personnes qui doivent franchir le sas de communication 6, dans l'un ou l'autre sens, doivent toujours franchir également le sas de secours, et donc la porte 10 qui n'est due qu'à la présence de ce sas de secours. Cette porte est étroite et constitue une gêne supplémentaire permanente pour la circulation du personnel, même en dehors des cas de secours. La présente invention a donc pour but de réaliser un sas de communication entre la chambre d'abattage d'un tunnelier et un espace sous atmosphère à pression normale, qui ne présente aucun des inconvénients évoqués ci-dessus des sas actuels et qui, en particulier, permette de réduire au minimum les temps morts lors des relèves entre des équipes qui se succèdent dans la chambre d'abattage. La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel sas de communication, muni d'un sas de secours qui n'entrave par la circulation du personnel à travers le sas de communication. On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un sas de communication entre des premier et deuxième espaces à des première et deuxième pressions différentes, respectivement, la deuxième pression étant supérieure à la première, comprenant des moyens de pressurisation/dépressurisation pour du personnel passant d'un espace dans l'autre, ce sas étant remarquable en ce qu'il comprend a) des première et deuxième chambres de pressurisation/dépressurisation indépendantes, équipées chacune de première et deuxième portes pour une communication sélective avec les premier et deuxième espaces respectivement, et b) un sas de secours disposé en adjacence et latéralement par rapport auxdites chambres, ce sas comprenant des moyens de pressurisation, une porte d'entrée à partir du premier espace disposée sur un chemin parallèle au chemin d'accès aux premières portes des première et deuxième chambres, et des première et deuxième portes d'accès auxdites première et deuxième chambres respectivement. Grâce à la présence de deux chambres de pressurisation/dépressurisation, il est possible de faire entrer une équipe dans l'espace à la plus haute pression sans attendre la fin de la dépressurisation de l'équipe précédente qu'elle relève. On supprime ainsi totalement les temps morts lors de relèves d'entretien. En outre, la position latérale du sas de secours, par rapport aux chambres de compression/décompression, facilite la circulation du personnel du fait de la suppression de l'obstacle que constitue un sas de secours disposé en ligne. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un schéma d'un tunnelier équipé d'un sas de communication classique, décrit en préambule de la présente description, - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques, en plan et en élévation respectivement, du sas de communication suivant l'invention, et - la figure 4 est une vue de ce sas prise du point de vue de la flèche F de la figure 3. On se réfère maintenant aux figures 2 à 4 du dessin annexé où il apparaît que le sas de communication suivant l'invention comprend essentiellement des première et deuxième chambres de pressurisation/dépressurisation 11, 12 respectivement, et un sas de secours 13 adjacent latéralement à la fois aux chambres 11 et 12. Sur la figure 3, il apparaît que le sas de secours est disposé contre les deux chambres, au-dessus de celles-ci. Chacune des deux chambres 11 et 12, sensiblement identiques, peut être de forme cylindrique ou parallèlépipédique. Cette dernière forme permet une meilleure utilisation du volume disponible et nécessite un renforcement à l'aide de profilés raidisseurs en U tels que l4ï, 14 , etc.. . soudés sur des tôles qui constituent les parois, de manière que celles-ci résistent aux pressions auxquelles elles sont soumises en fonctionnement, comme cela est classique. Les deux chambres peuvent former un tout ou, de préférence, constituer deux éléments séparables et assemblables pour faciliter leur installation ou leur retrait dans un tunnelier, encombré d'équipements gênant ces manoeuvres. L'ensemble des chambres 11, 12 et du sas 13 est conçu pour être installé dans un tunnelier en lieu et place du sas 6 classique représenté à la figure 1. Le sas suivant l'invention doit évidemment s'accommoder de l'espace disponible dans un tunnelier largement encombré. C'est ainsi qu'aux figures 2 et 3 on a représenté à titre d'exemple illustratif et non limitatif seulement, les chambres 11 et 12 connectées à un sas avant 7 constituant alors un passage de bifurcation en "Y". Les chambres 11, 12 comprennent alors, outre des premières portes autoclaves de communication 15, 16 respectivement, avec un espace extérieur à la chambre d'abattage 3 située en avant de la porte 8, des deuxièmes portes autoclaves de communication 17, 18 respectivement, avec le sas avant 7. Avantageusement, les chambres sont de forme parallélépipédique plutôt que cylindrique, de manière à rendre confortable la circulation des personnes qui les traversent ou qui y séjournent. Elles présentent alors quatre parois sensiblement verticales et deux parois sensiblement horizontales (sol et plafond). . Avantageusement encore, les portes 15 et 16 de communication avec ces chambres présentent une dimension verticale supérieure à leur dimension horizontale, toujours pour faciliter leur franchissement. Les chambres 11, 12 sont évidemment munies de sièges pour les opérateurs, de moyens de pressurisation/dépressurisation et de ventilation, de moyens d'alimentation en fluide (air, eau), de moyens de chauffage et d'éclairage, et de moyens de communication (téléphone, interphone). Ces moyens sont classiques et n'ont pas été représentés au dessin. Comme représenté aux figures 2 à 4, le sas de secours 13 est constitué par une enceinte disposée audessus des chambres 11 et 12. Le sas 13 comporte une porte d'entrée autoclave 19 placée sur le chemin d'accès à ce sas, qui s'écarte ainsi complètement des chemins d'accès, sensiblement parallèles, aux premières portes 15, 16 des chambres 11, 12 respectivement. Grâce à cette caractéristique du sas de communication suivant l'invention, le sas de secours 13 n'est pas traversé, en fonctionnement normal, par les équipes qui passent dans les chambres 11 et 12 et ne gênent pas la progression de celles-ci. Les moyens formant partie du sas de communication suivant l'invention sont commandés à partir de tableaux de contrôle 22, 23 qui peuvent avantageusement, mais non exclusivement, être disposés de part et d'autre de la porte d'entrée 19 du sas de secours (voir figure 4) et manoeuvrés par un opérateur responsable du sas installé sur une plate-forme posée sur le toit des chambres 11, 12, en avant de ces tableaux. On décrit maintenant les divers modes de fonctionnement du sas de communication suivant l'invention, en liaison avec la figure 2. Pour accéder à la chambre d'abattage, une équipe d'opérateurs (cinq par exemple) entre dans la chambre 11 et ferme la porte 15. La chambre est mise progressivement, en quelques minutes, à la pression de la chambre d'abattage (quelques bars). A l'équipression avec la chambre d'abattage, les portes 8 et 17 sont ouvertes et l'équipe entre dans la chambre d'abattage. Les deux portes 8 et 17 restent ensuite ouvertes pour autoriser un repli éventuel de l'équipe jusque dans la chambre 11 en cas de danger dans la chambre d'abattage. Lors de la relève de cette équipe, celle-ci revient dans la chambre 11 et ferme la porte 17 de celle-ci. La décompression de la chambre 11 commence ensuite et peut se prolonger pendant une heure par exemple. Pendant ce temps, l'équipe suivante entre dans la chambre 12 et ferme la porte 16 de cette chambre, qui est ensuite mise en pression pendant quelques minutes jusqu'à l'équipression avec la chambre d'abattage et le sas avant 7. On ouvre alors la porte 18 et l'équipe entre dans la chambre d'abattage. Ainsi, avec le sas de communication suivant l'invention, cette équipe peut démarrer son travail quelques minutes après que la première équipe ait quitté la chambre d'abattage et les opérations en cours dans cette chambre peuvent se poursuivre presque immédiatement, tandis que la première équipe poursuit sa décompression. On peut calculer aisément, pour un temps de décompression d'une heure environ, que le temps de travail dans la chambre d'abattage passe de 12 à 15 heures par journée de travail de 16 heures, avec quatre équipes se succédant toutes les trois heures dans la chambre au lieu de toute les quatre heures, comme c'est le cas avec le sas de la technique antérieure décrit en liaison avec la figure 1, où le travail dans la chambre doit s'interrompre pendant la décompression de l'équipe sortante. Enfin, une équipe de secours (de deux personnes par exemple) peut s'introduire à tout moment dans l'une ou l'autre des chambres 11 et 12 grâce au sas 13. Pour ce faire, l'équipe entre dans ce sas et ferme la porte 19. Le sas 13 est ensuite mis en pression jusqu'à la pression de la chambre 11 ou 12 où l'équipe doit se rendre. A l'équipression, l'équipe ouvre manuellement la porte, 20 ou 21, d'accès à cette chambre, prévue dans le sol du sas 13. L'autre porte, 21 ou 20 respectivement, isole le sas 13 de l'autre chambre. On remarquera que cette procédure peut être utilisée aussi pour transmettre du matériel ou des petits équipements, par exemple, depuis ou vers l'une quelconque des chambres 11 et 12. Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'atteindre les buts fixés, à savoir réaliser un sas de communication entre la chambre d'abattage d'un tunnelier et l'extérieur, qui maximise le temps de travail dans cette chambre et qui oppose un minimum de gêne à la circulation du personnel. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que, si l'espace disponible pour loger le sas suivant l'invention interdit de placer le sas de secours au-dessus de ces chambres, le sas de secours pourrait être disposé en dessous de ces chambres. Egalement, l'invention n'est pas limitée à sa mise en oeuvre dans un tunnelier et peut trouver application dans nombre d'autres situations où du personnel doit pouvoir circuler entre deux espaces à des pressions différentes. REVENDICATIONS 1. Sas de communication entre des premier et deuxième (3) espaces à des première et deuxième pressions différentes, la deuxième pression étant supérieure à la première, comprenant des moyens de pressurisation /dépressurisation pour du personnel passant d'un espace dans l'autre, ce sas étant caractérisé en ce qu'il comprend a) des première (11) et deuxième (12) chambres de pressurisation/dépressurisation indépendantes équipées chacune de première (15, 16) et deuxième (17, 18) portes pour une communication sélective avec les premier et deuxième (3) espaces respectivement, et b) un sas de secours (13) disposé en adjacence et latéralement par rapport auxdites chambres, ce sas comprenant des moyens de pressurisation, une porte d'entrée (19) à partir du premier espace disposée sur un chemin parallèle aux chemins d'accès aux première (20) et deuxième (21) portes des première (11) et deuxième (12) chambres, et des première (20) et deuxième (21) portes d'accès auxdites première (11) et deuxième (12) chambres, respectivement. 2. Sas de communication conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première (11) et deuxième (12) chambres sont réalisées de manière à pouvoir être montées ou démontées séparément. 3. Sas de communication conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les chambres (11,12) présentent des parois sensiblement verticales et des parois sensiblement horizontales. 4. Sas de communication conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le sas de secours (13) est disposé latéralement par rapport aux chambres de pressurisation/dépressurisation (11),(12) et communique avec celles-ci par des portes d'accès (20), (21) respectivement. 5. Sas de communication conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des tableaux de commande (22,23) de son fonctionnement, disposés en avant du sas de secours (13), du côté de sa porte d'entrée (19). 6. Sas de communication conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un sas avant (7) installé entre les deuxièmes portes (17),(18) des chambres (11),(12) respectivement et une porte (8) d'entrée dans le deuxième espace (3). 7. Tunnelier équipé d'un sas conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, installé entre sa chambre d'abattage (3) et l'extérieur de cette chambre.