Brevet FR2804984A1 — publié le 20010817

La présente invention a pour objet un système d'échafaudage pour capacités de formes diverses et notamment mais non exclusivement pour la réalisation de revêtement sur les parois de cuve de navires transportant des gaz liquéfiés. De façon plus générale, I'invention concerne des systèmes d'échafaudage qui peuvent être mis en place à l'intérieur d'enceintes dont les parois peuvent présenter des formes diverses notamment sphériques, cylindriques, à section verticale polygonale ou encore une combinaison de ces formes. Ce problème se rencontre notamment pour la réalisation de revêtements d'isolation thermique des cuves de navires servant à transporter des gaz liquéfiés. Sur les figures annexées 1A et lB, on a représenté en coupe longitudinale et en coupe transversale un navire de transport de gaz liquéfié. Le navire 10 comporte une pluralité de cuves 12, 14, 16, 18 disposées selon la longueur de la coque du navire. Lors de la réalisation de ce navire et après la fabrication des cuves, du moins en ce qui concerne leur paroi principale 20, il est nécessaire de procéder au revêtement de cette paroi 20 à l'aide de structure isolante constituée par éventuellement plusieurs couches de matériaux. Sur la figure lB, on a représenté en coupe transversale une forme typique d'une telle cuve 14. Elle comprend un plancher ou fond 20, un plafond 26 muni d'une ouver- ture d'accès 30 et des parois latérales verticales 22 et 24. Le plancher 20 est raccordé aux parois latérales par des dièdres inférieurs 32 et 34 et le plafond 26 est raccordé aux parois latérales par des dièdres supérieurs 36 et 38. La cuve comporte par ailleurs une paroi verticale avant 35 et une paroi verticale arrière 37. On comprend que dans le cas de telles cuves ou plus généralement dans le cas d'enceintes similaires, le problème pour réaliser un échafaudage consiste d'une part dans la difficulté d'accès à cette enceinte et d'autre part dans la forme particulière et irrégulière des parois en regard desquelles l'échafaudage doit être dressé. On comprend également que dans le cas de la fabrication d'un navire de transport de gaz liquéfié, le temps de fabrication de ce bateau est un paramètre économique déterminant. Il est donc très souhaitable que les chantiers de construction navale puissent disposer de systèmes d'échafaudage destinés à être mis en place notamment dans les cuves qui puissent être mises en place puis démontées de façon relativement rapide et dont l'utilisation soit adaptée à la forme particulière des parois auxquelles le système d'échafaudage doit pouvoir donner accès. En outre, pour mieux comprendre le problème posé, il faut rappeler que la largeur de la cuve peut être de l'ordre de 30 m, que la longueur de cette cuve peut être de l'ordre de 40 m et que la hauteur de la cuve est également de l'ordre de 30 m. On comprend l'importance de la surface de parois auxquelles le système d'échafaudage doit donner accès. La figure 1C annexée montre en coupe transversale une autre forme de capacité pour laquelle un échafaudage doit également être mis en place pour réaliser un revêtement des parois. Ce réservoir comporte une paroi 11 et un caisson 13. En section droite, la paroi comprend un fond 21, des parois latérales 23 et 25, un plafond 27 percé de l'ouverture d'accès 28. Des dièdres supérieurs 29 et 31 et inférieurs 33 et 39 assurent les raccordements entre les parois latérales et le fond et le plafond. On comprend que la mise en place d'un échafaudage à I'intérieur d'un tel réservoir soulève des problèmes particuliers. Dans la demande de brevet WO 93 20307, on décrit un échafaudage pour le travail à l'intérieur d'une cuve de méthanier qui comporte une structure porteuse formée de deux jambes reliées entre elles par des traverses formant portique et par un grand nombre de plates-formes modulaires montées à des hauteurs variables en porte-à- faux sur la face externe desdites jambes. Une telle structure nécessite un temps de montage important dans la mesure o elle doit être réalisée sur toute la longueur de la cuve et d'autre part elle immobilise un matériel d'échafaudage très conséquent pour réaliser notamment les plates-formes modulaires. Le document US 4 57943 décrit également une structure d'échafaudage notamment pour des cuves de méthanier dans laquelle on monte à l'intérieur de la cuve une structure porteuse reposant sur le fond de la cuve, structure porteuse sur laquelle on réalise un ensemble de plates- formes comportant des extrémités ajustables pour donner accès aux différentes parties de la paroi interne de la cuve. Un objet de la présente invention est de fournir un système d'échafaudage pour capacités de formes diverses notamment pour cuves de stockage ou de transport de gaz liquéfié qui permet une mise en place rapide de l'échafaudage à l'intérieur de la capacité et une utilisation aisée de l'échafaudage sans nécessiter l'immobilisation d'une quantité importante d'éléments de structure d'échafaudage. Pour atteindre ce but selon l'invention, le système d'échafaudage pour capacités de formes diverses présentant un fond et des parois d'extrémité se caractérise en ce qu'il comprend au moins une première structure d'échafaudage comportant: - une structure formant portique comportant au moins deux mâts verticaux reliés entre eux pour former un portique, lesdits mâts comportant chacun une extrémité inférieure; - des moyens solidaires dudit fond pour guider en déplacement rectiligne lesdites extrémités inférieures des mâts selon une direction longitudinale dudit fond; - des moyens formant une plate-forme principale horizontale et des moyens pour guider en translation verticale lesdits moyens formant plateforme principale le long desdits mâts, lesdits moyens formant plate-forme comportant deux bords d'extrémité selon une direction orthogonale à la direction de déplacement dudit portique; - au moins deux plates-formes auxiliaires horizontales montées mobiles en translation horizontale par rapport à ladite plate-forme principale, chaque plate-forme présentant un bord externe; et des moyens pour déplacer séparément chaque plate-forme auxiliaire par rapport à la plate-forme principale entre une position rentrée dans laquelle le bord externe de la plate-forme auxiliaire est en retrait par rapport au bord externe de la plate-forme principale et une position sortie dans laquelle le bord externe de la plate-forme auxiliaire est sensiblement à l'aplomb du bord externe de la plate-forme principale. On comprend que ce système d'échafaudage comporte trois degrés de liberté pour permettre d'accéder à toutes les parties de la paroi de la capacité dans laquelle l'échafaudage est monté. Le déplacement longitudinal de la structure formant portique constitue un degré de liberté selon la direction de la longueur de la capacité, les déplacements verticaux de la plate-forme principale par rapport au portique constituent le deuxième degré de liberté selon le sens de la hauteur de la capacité et les possibilités de déplacement des deux plates-formes auxiliaires par rapport à la plate-forme principale permettent d'adapter le contour de l'échafaudage aux différentes parties de la paroi de la capacité pour les différents niveaux. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, le système d'échafaudage comprend en outre une deuxième structure d'échafaudage et une troisième structure d'échafaudage d'extrémité très semblables à la première structure d'échafaudage. Ces deux structures d'échafaudage permettent de travailler sur les parois d'extrémités avant et arrière de la cuve, la première structure d'échafaudage mobile permettant le travail sur les parois latérales entre les deux structures d'extrémités. De préférence, les structures d'échafaudage d'extrémité comportent sur leur bord, en regard de la paroi d'extrémité, une extension télescopique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées, sur lesquelles: - la figure 1A déjà décrite montre en coupe longitudinale un navire de transport de gaz liquéfié; - la figure 1 B déjà décrite est une coupe selon la ligne B-B de la figure 1A; - la figure 1C montre en coupe transversale une autre forme de capacité; -la figure 2 est une vue en coupe transversale montrant la structure porteuse du système d'échafaudage; - la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant l'ensemble d'une structure d'échafaudage, la plate-forme principale étant en position intermédiaire; - la figure 3A est une vue en coupe transversale montrant la plate-forme principale en position basse; -la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3 montrant la plateforme principale en position supérieure; et -la figure 5 est une vue de dessus montrant l'ensemble du système d'échafaudage constitué par trois structures d'échafaudage. Si l'on se réfère d'abord à la figure 5, on voit que, dans un mode préféré de réalisation, le système d'échafaudage destiné à être utilisé dans la cuve 12 est constitué par trois structures d'échafaudage. On trouve deux structures d'extrémité respectivement référencées 40 et 42 disposées à proximité respectivement de la paroi avant 25 et de la paroi arrière 27 de la cuve 12. Le système d'échafaudage comporte une troisième structure d'échafaudage 44 disposée entre les structures 40 et 42 ou éventuellement plusieurs structures intermédiaires. Ces structures , 42 et 44 sont déplaçables selon la direction de la flèche F, c'est-à-dire selon la direction de la longueur de la cuve 12 entre ses parois avant 25 et arrière 27. Pour cela, des rails ou éléments de roulement longitudinaux et 52 sont disposés sur le fond 20 de la cuve. Ces rails sont relevables pour permettre la réalisation du revêtement sur le fond de la cuve. Les structures d'échafaudage 40, 42 et 44 étant sensiblement identiques, dans la suite de la description, on considérera plus en détail la structure intermédiaire 44. Dans le cas des cuves de longueur plus réduite, le système d'échafaudage peut ne comporter qu'une seule structure d'échafaudage 44. Les rails 50 et 52 devront permettre le déplacement du portique de cette structure sur toute la longueur de la cuve. En revanche, dans le cas de cuves ou plus généralement de capacités de grande longueur, plusieurs structures intermédiaires d'échafaudage identiques à la structure 44 peuvent être prévues afin de diminuer le temps total d'intervention sur la capacité. Sur la figure 2, on a représenté la partie porteuse de la structure d'échafaudage 44. Celle-ci a la forme d'un portique constitué, de préférence, par quatre mâts verticaux, seuls les mâts 54 et 56 étant visibles. Les mâts verticaux sont reliés entre eux à proximité de leur partie inférieure par un ensemble de poutres horizontales 56 et à leur partie supérieure par un ensemble de poutres horizontales 58, l'ensemble formant ainsi un portique rigide. L'extrémité supérieure du portique est équipée de préférence d'un plancher de travail 59 donnant accès au plafond 28 de la cuve. La largeur L du portique est légèrement inférieure à la plus petite largeur L' de la paroi de la cuve. Dans le cas particulier de la figure 2, cette plus petite largeur de la cuve L' correspond au plafond de celleci. Comme on l'a déjà indiqué, les extrémités inférieures 54a, 56a des mâts sont équipées d'éléments de roulement pour coopérer avec les rails 50 et 52 et autoriser le déplacement du portique selon la direction de la longueur de la cuve. La structure d'échafaudage comporte une plate-forme principale horizontale 60 qui peut être déplacée verticalement en étant guidée par les mâts verticaux du portique. La partie centrale de la plate- forme 60 est constituée par une structure en treillis 62 sur laquelle sont fixés des éléments de guidage tels que 64 pour guider en translation la plate-forme principale 60 le long des mâts 54, 56. Des moyens moteurs non représentés permettent de commander le déplacement de la plate- forme principale 60 le long des mâts 54, 56. De préférence, chaque élément de guidage 64 est équipé d'un moyen moteur, les quatre moyens moteurs étant bien sûr synchronisés entre eux pour assurer un déplacement parfaitement horizontal de la plate-forme principale. On ne sortirait pas de l'invention si seulement certains éléments de guidage 64 étaient équipés de moyens moteurs, les autres éléments de guidage remplissant simplement leur fonction principale. Sur la structure centrale 62 de la plate-forme principale 60 et à I'extérieur de la zone limitée par les quatre mâts 54, sont fixés des planchers de travail. De préférence, il est prévu deux planchers de travail 66 et 68 définissant deux niveaux de travail selon la direction verticale. Sur chacun des planchers de travail 66 et 68 de la plate-forme principale , sont montées des plates-formes auxiliaires 70 et 72 respectivement supérieure et inférieure. Ces plates-formes auxiliaires peuvent être déplacées horizontalement par rapport aux plates-formes 66 et 68 entre une position rentrée dans laquelle ces plates-formes sont adjacentes aux mâts verticaux et une position sortie dans laquelle ces plates-formes peuvent être à l'aplomb du bord 66a, 68a des planchers de travail 66 et 68. On comprend qu'à chaque extrémité de la plate-forme principale, on dispose de deux niveaux de travail 66 et 68 fixes et de deux niveaux de travail mobiles dans une direction horizontale constituée par les plates- formes supérieures 70 et inférieures 72, qui comportent chacune un plancher de travail. De préférence, chaque plancher de travail 66, 68, 70, 72 peut être équipé d'une extension télescopique 74 mobile selon une direction horizontale et susceptible de faire saillie hors des bords externes des plates-formes de travail. Ces extensions 74 permettent d'accéder aux parois verticales ou aux dièdres supérieurs et inférieurs et d'adapter la position des zones de travail à la forme de la paroi de la capacité et à la mise en place successive des différentes couches du revêtement à mettre en place sur la paroi. Les mâts verticaux 54 et 56 peuvent être équipés d'escaliers ou d'échelle de service 80 et un ascenseur ou monte-charge 82 est prévu entre la plate-forme supérieure 60, 59 du portique et le fond 20 de la cuve. L'utilisation du système d'échafaudage résulte clairement de la description précédente. Lorsque la plate-forme principale 60 est en regard de parois verticales, les plates-formes auxiliaires supérieures 70 et inférieures 72 occupent une position correspondant aux bords externes de la plate-forme principale 60. On dispose ainsi de quatre niveaux de travail. Lorsque la plate-forme principale est proche du plafond de la cuve, les plates-formes auxiliaires supérieures 70 occupent une position en retrait par rapport aux bords externes de la plate-forme principale comme le montre la figure 4. La plate-forme auxiliaire supérieure donne une zone de travail pour atteindre les dièdres supérieurs. En revanche, la plateforme auxiliaire inférieure 72 est bien sûr alignée avec le bord externe de la plate-forme principale. On comprend que lorsque la plate-forme principale 60 occupe une position basse, ce sont les plates-formes auxiliaires inférieures 72 qui occuperont une position en retrait pour donner accès aux dièdres inférieurs. En revanche, la plate-forme auxiliaire supérieure 70 est alignée avec le bord de la plate-forme principale. On comprend que grâce à la mobilité longitudinale du portique et à la mobilité verticale de la plate-forme principale combinées à la mobilité horizontale des plates-formes auxiliaires par rapport à la plate-forme principale, chaque zone de la paroi de la capacité peut être atteinte par un plancher de travail quelle que soit la forme de la paroi de la capacité. Comme on l'a déjà indiqué, les structures d'échafaudage d'extrémité 40 et 42 ont exactement la même constitution générale que la structure d'échafaudage 44 qui vient d'être décrite en liaison avec les figures 2 à 4. En d'autres termes, chaque structure d'échafaudage 40, 42 comporte également un portique, une plate-forme principale et deux platesformes auxiliaires supérieures ainsi que deux plates-formes auxiliaires inférieures identiques à celles de la structure 44. Elles comportent en outre chacune sur leur bord tourné vers la paroi d'extrémité25 ou 27, une extension télescopique75. Elles peuvent également comporter des extensions d'angle77 qui sont montées télescopiques selon une direction qui fait environ 45 degrés avec la direction de déplacement des extensions 75. On comprend que la structure d'échafaudage permet d'atteindre n'importe quelle zone de la paroi de la capacité quelle que soit la forme de celleci. Il apparaît également clairement que le nombre relativement limité de planchers de travail permet de manipuler aisément des éléments de revêtement de grandes dimensions, ce qui correspond aux techniques utilisées actuellement, notamment pour les cuves de navires transportant du gaz liquéfié. REVENDICATIONS 1. Système d'échafaudage pour capacités de formes diverses présentant un fond et des parois d'extrémité caractérisé en ce qu'il comprend au moins une première structure d'échafaudage comportant: - une structure formant portique comportant au moins deux mâts verticaux reliés entre eux pour former un portique, lesdits mâts comportant chacun une extrémité inférieure; - des moyens solidaires dudit fond pour guider en déplacement rectiligne lesdites extrémités inférieures des mâts selon une direction longitudinale dudit fond; -des moyens formant une plate-forme principale horizontale définissant au moins un plancher de travail et des moyens pour guider en translation verticale lesdits moyens formant plate-forme principale le long desdits mâts, lesdits moyens formant plate-forme comportant deux bords d'extrémité selon une direction orthogonale à la direction de déplacement dudit portique; - au moins deux plates-formes auxiliaires horizontales définissant chacune un plancher de travail montées mobiles en translation horizontale par rapport à ladite plateforme principale, chaque plate-forme présentant un bord externe; et des moyens pour déplacer séparément chaque plate-forme auxiliaire par rapport à la plate-forme principale entre une position rentrée dans laquelle le bord externe de la plate-forme auxiliaire est en retrait par rapport au bord externe de la plate-forme principale et une position sortie dans laquelle le bord externe de la plate-forme auxiliaire est sensiblement en aplomb du bord externe de la plate-forme principale, par quoi toutes les zones de la paroi de la capacité peuvent être atteintes à partir d'un plancher de travail, quelle que soit la forme de la capacité. 2. Système d'échafaudage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une deuxième structure d'échafaudage et une troisième structure d'échafaudage semblables à ladite première structure d'échafaudage. 3. Système d'échafaudage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites deuxième et troisième structures d'échafaudage sont destinées à être en regard des parois d'extrémité de ladite capacité et en ce que les plates-formes principales desdites structures comportent une extension mobile selon le bord de chacune des plates-formes en regard desdites parois d'extrémité. 4. Système d'échafaudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite plate-forme principale de chaque structure d'échafaudage comprend quatre plates-formes auxiliaires, deux plates-formes auxiliaires étant mobiles par rapport à la face supérieure de la plate-forme principale, les deux autres platesformes étant montées mobiles par rapport à la face inférieure de la plateforme principale. 5. Système d'échafaudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite plate-forme principale définit deux planchers de travail superposés. 6. Système d'échafaudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque plate-forme principale comprend eux extensions mobiles en translation entre une première position o ladite extension est en regard de ladite plate-forme principale et une deuxième position dans laquelle ladite extension fait saillie hors du bord externe de la plate-forme principale. 7. Système d'échafaudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque plate-forme auxiliaire comporte une extension mobile en translation entre une première position en regard de ladite plate-forme auxiliaire et une deuxième position dans laquelle ladite extension fait saillie hors du bord externe de la plateforme auxiliaire. 8. Système d'échafaudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque portique comprend quatre mâts verticaux formant les arêtes d'un parallélépipède rectangle, lesdites plates-formes auxiliaires étant montées mobiles dans les deux zones de la plate-forme principale s'étendant à l'extrémité dudit parallélépipède selon une direction orthogonale à ladite direction de déplacement du premier portique.