Brevet FR2774750A1 — publié le 19990813

Procédé et dispositif de formage de structures creuses à base de neige ou de glace. L'invention est relative à un procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace. La fabrication de grottes ou de salles artificielles à base de neige ou de glace s'effectue d'une manière classique en creusant à la main des tunnels et des galeries dans un monticule de neige. II est d'abord nécessaire de former le monticule par accumulation de neige au moyen d'une machine appropriée (chasse-neige, pelleteuse, ...) et de laisser tasser la neige pendant plusieurs jours. Le percement des tunnels peut ensuite commencer, et s'effectue à la main au moyen de divers outils de taillanderie et de manutention, notamment des pioches, pelles, haches, piolets, etc... II est bien entendu nécessaire de dégager progressivement les morceaux de neige enlevés au fur et à mesure de l'avancement de la galerie ou du tunnel. Un tel procédé classique de mise en forme manuelle demande un temps de fabrication très long. Un premier objet de l'invention propose un nouveau procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace, dont la mise en oeuvre nécessite un temps très réduit. Le procédé de formage selon l'invention est caractérisé en ce que - on utilise une enveloppe conformée selon un sac gonflable réalisé au moyen d'une matière souple ayant une bonne tenue au froid, et une faible adhérence avec la neige, - on injecte de l'air à l'intérieur de l'enveloppe pour obtenir un volume spécifique correspondant au profil de la structure creuse, - on leste l'enveloppe à l'intérieur pour la maintenir au sol à l'endroit choisi pour réaliser ladite structure, - on envoie une projection de neige sur l'enveloppe jusqu'à la recouvrir entièrement pour constituer une couche de neige d'une certaine épaisseur, - on arrête ensuite la projection de neige en laissant durcir la couche de neige pendant une durée qui dépend de la température ambiante extérieure, et de la teneur en eau de la neige projetée, - on conserve l'état de gonflement de l'enveloppe pendant les deux phases successives de projection et de durcissement de la neige, - et on dégonfle finalement l'enveloppe pour la retirer de la structure creuse lorsque la couche de neige atteint une dureté suffisante. Selon une caractéristique de l'invention, le retrait de l'enveloppe à l'état dégonflé s'effectue en tirant directement sur l'enveloppe. Le matériau de l'enveloppe comprend une feuille ou un film flexible de polymère armé, ou par une toile enduite de fibres ou fils de renforcement. La projection de neige sur l'enveloppe est effectuée au moyen d'un dispositif d'enneigement, notamment une turbine à neige ou un canon à neige. Un deuxième objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, caractérisé en ce que l'entrée de l'enveloppe comporte un trou d'homme obturable permettant la mise en place du lestage interne, et un orifice d'admission susceptible d'être relié à un tuyau d'un appareil d'injection d'air, notamment une soufflerie pour le gonflage de l'enveloppe. De préférence, la soufflerie est constituée par un ventilateur placé devant l'entrée, et destiné à envoyer de l'air froid ou chaud à l'intérieur de l'enveloppe à travers l'orifice d'admission. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la figure 2 montre une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue identique de la figure 2 après projection de neige sur l'enveloppe dans l'état gonflé - la figure 4 représente une vue de la figure 3 après dégonflage et enlèvement de l'enveloppe; - la figure 5 montre le dispositif de la figure 1 lors de l'évolution de la structure creuse. Sur les figures 1 et 2, le procédé de formage de structures creuses dans la neige ou la glace consiste à faire usage d'une enveloppe 10 gonflable réalisée au moyen d'une matière souple ayant une bonne résistance mécanique. Le matériau de l'enveloppe 10 peut être constitué par une feuille plastique ou un film flexible de faible épaisseur en polymère armé, notamment à base de polychlorure de vinyle, ou une toile enduite avec des fibres ou fils de renforcement ayant une bonne tenue au froid et une faible adhérence avec la neige. L'enveloppe 10 gonflable est conformée en sac semi-étanche doté d'un fond 12, cousu à la surface latérale, et d'une entrée 14 comprenant un trou d'homme 15 obturable, et un orifice d'admission 16 susceptible d'être mis en liaison avec le tuyau 18 d'une soufflerie 20. L'injection directe d'air à l'intérieur de l'enveloppe 10 permet d'obtenir un volume spécifique adapté aux différents types de structures creuses, par exemple des galeries, tunnels ou salles de formes diverses. La soufflerie 20 peut être remplacée par tout autre appareil d'injection d'air froid ou chaud. Lorsque l'enveloppe 10 posée sur le sol 21 est suffisamment gonflée, on pénètre à l'intérieur par l'entrée 14 pour procéder à un lestage interne grâce à la mise en place d'une série de masselottes 22 pour maintenir l'enveloppe 10 gonflée en contact avec le sol. Après cette phase de lestage, on referme le trou d'homme 15 pour continuer le gonflage par l'air de la soufflerie 20. La soufflerie 20 comporte un ventilateur ou tout autre appareil pneumatique, destiné à injecter de l'air froid ou chaud par l'orifice d'admission 16 jusqu'à gonflement maximum de l'enveloppe 10 (figure 1). Sur la figure 3, I'enveloppe 10 est ensuite recouverte entièrement par de la neige, laquelle est projectée par tout moyen approprié, par exemple une turbine à neige, ou un canon à neige artificielle. La soufflerie 20 peut fonctionner en permanence ou par intermittence durant la phase d'enneigement pour conserver le volume de l'enveloppe 10 indépendamment du poids de la neige recouvrant l'enveloppe 10. La projection de neige est stoppée lorsque la couche atteint une épaisseur prédéterminée au-dessus de l'enveloppe 10. On laisse ensuite durcir la couche de neige 25 pendant une durée qui dépend de la température ambiante extérieure, et de la teneur en eau de la neige. La durée de durcissement peut ainsi varier d'une demijournée à trois jours permettant à la couche de neige de se tasser et se solidifier. La soufflerie 20 fonctionne en permanence pendant cette phase de durcissement. Elle peut également être enclenchée par intermittence selon le degré d'étanchéité de l'enveloppe 10. Lorsque la dureté de la couche de neige 20 est suffisante, la soufflerie 20 est arrêtée et l'enveloppe 10 est dégonflée après ouverture de l'entrée 14. Le retrait de l'enveloppe 10 peut ensuite intervenir en tirant directement sur l'enveloppe, ou par l'intermédiaire d'une cordelette (non représentée), et après avoir enlevé au préalable des masselottes 22 de lestage. II en résulte la formation d'une structure 24 creuse (figure 4) ayant une forme contiguë à celle de l'enveloppe 10, et bénéficiant d'une bonne résistance mécanique grâce à l'effet de cohésion de la neige lors de la phase de durcissement. L'enlèvement de l'enveloppe 10 peut s'effectuer sans problème, car elle n'adhère pas à la neige durcie de la couche 25. L'enveloppe 10 peut bien entendu être réutilisée pour prolonger la structure creuse selon le même procédé. La figure 5 illustre cette phase de prolongement de la structure creuse 24. Il suffit de positionner la soufflerie 20 à l'intérieur du premier tronçon de la structure creuse 24, et de positionner l'enveloppe 10 devant cette dernière en la faisant pénétrer légèrement vers l'intérieur. Le même processus est ensuite amorcé, et la soufflerie 20 est parfaitement à l'abri de toute projection de neige lors de la phase d'enneigement de l'enveloppe 10. L'enveloppe 10 gonflable constitue ainsi une pièce de moulage interne, promettant d'obtenir des formes variées de grandes dimensions. La mise en oeuvre du procédé de formage est facile, et le coût de moulage est peu onéreux. REVENDICATIONS 1. Procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace, caractérisé en ce que - on utilise une enveloppe (10) conformée selon un sac gonflable réalisé au moyen d'une matière souple ayant une bonne tenue au froid, et une faible adhérence avec la neige, - on injecte de l'air à l'intérieur de l'enveloppe (10) pour obtenir un volume spécifique correspondant au profil de la structure creuse, - on leste l'enveloppe (10) à l'intérieur pour la maintenir au sol à l'endroit choisi pour réaliser ladite structure, - on envoie une projection de neige sur l'enveloppe (10) jusqu'à la recouvrir entièrement pour constituer une couche de neige d'une certaine épaisseur, - on arrête ensuite la projection de neige en laissant durcir la couche de neige pendant une durée qui dépend de la température ambiante extérieure, et de la teneur en eau de la neige projetée, - on conserve l'état de gonflement de l'enveloppe (10) pendant les deux phases successives de projection et de durcissement de la neige, - et on dégonfle finalement l'enveloppe (10) pour la retirer de la structure creuse lorsque la couche de neige atteint une dureté suffisante. 2. Procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le retrait de l'enveloppe (10) s'effectue à l'état dégonflé en tirant sur l'enveloppe (10). 3. Procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de l'enveloppe (10) comprend une feuille ou un film flexible de polymère armé. 4. Procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de l'enveloppe (10) est formé par une toile enduite avec des fibres ou fils de renforcement. 5. Procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace selon la revendication 2, caractérisé en ce que le retrait de l'enveloppe (10) à la fin de la phase de durcissement de la couche de neige, intervient après enlèvement des éléments de lestage. 6. Procédé de formage de structures creuses à base de neige ou de glace selon la revendication 1, caractérisé en ce que la projection de neige sur l'enveloppe (10) est effectuée au moyen d'un dispositif d'enneigement, notamment une turbine à neige ou un canon à neige. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'entrée (14) de l'enveloppe (10) comporte un trou d'homme obturable permettant la mise en place du lestage inteme, et un orifice d'admission (16) susceptible d'être relié à un tuyau (18) d'un appareil d'injection d'air, notamment une soufflerie (20) pour le gonflage de l'enveloppe (10). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la soufflerie (20) est constituée par un ventilateur placé devant l'entrée (14), et destiné à envoyer de l'air froid ou chaud à l'intérieur de l'enveloppe (20) à travers l'orifice d'admission (16).