Brevet FR2871484A1 — publié le 20051216

Descriptif: L' invention est relative aux structures immergées et concerne plus particulière-ment, parce que c'est dans ce cas que son application semble la plus intéressante, mais non exclusivement, des structures destinées à la réalisation de récifs artificiels, à l'aménagement de sites aquatiques, à la protection de zones de surface ou de profondeur pouvant servir par exemple de système anti-houle, de brise lames, de structures ludiques pour la plongée. On a proposé, dans l'art antérieur, des récifs artificiels constitués par des matériaux lourds tels que le béton présentant différentes formes et alvéoles, des roches, des structures assemblées en amas, superposition de plaques, de grillages, agencement de pneus.... La conception de ces structures principalement d'origine japonaise ou américaine visent à développer des fonctions d'attraction et d'habitat pour les poissons et crustacés dans une optique de valorisation de la pêche, de la ponte, du simple repeuplement ou de la biodiversité. Des structures plus légères basées sur le déploiement de spirales ont été développées - Brevets de Kajihara kunio US 4388019 et de D. Bordes Sue 82 143 72 et 00 07957. Des structures concernant des pieux aménagés ont été conçues récemment, brevet Etienne Clamagirand en Avril 2000. Dans la même ligne, le brevet WO 02/087318 de Marty & al, décrit l'association d'une tour construite par empilage d'éléments, à laquelle est associée une nappe d'herbier artificiel posée sur le fond. Le brevet WO 00/49859 de Mr Meisingset Sverre décrit un récif consistant en un corps de récif cylindrique dans lequel sont fixés des tubes à vocation habitat et 25 trophique. Le présent brevet tend à développer plus particulièrement un type de récif modulaire rayonnant (1) présentant la possibilité d'être construit avec des éléments répondant à des fonctions récifales spécifiques comme 1' Attraction ( par la possibilité de créer des volume importants), la fonction Alimentaire ou trophique par sa capacité de fixer et développer un biotope, la fonction Habitat pour adultes ou juvéniles en générant des loges écologiques spécifiques, la fonction Scientifique par la possibilité d'étudier la colonisation en enlevant des tiroirs écologiques colonisés. Nous obtiendrons ainsi des récifs de type Juvéniles ou adultes , des récifs 35 trophiques, des récifs scientifiques. Selon l'objectif d'utilisation du récif ( repeuplement, pêche, ludique...) , l'architecture générale de la structure pourra être bionique, copiant des formes d'animaux du monde aquatique qui présentent plus spécialement des formes rayonnantes et équilibrées, des excroissances radiales, telles que les astérides, les méduses, les coraux, certains mollusques, la forme étant toujours adaptée à sa fonction première. Ces formes bioniques sont primordiales dans l'intégration des structures (1) dans les paysages sous-marins, notamment dans les programmes à vocation touristique et ludique. Par ailleurs, les formes seront arrondies pour éviter les croches des filets ou le passage des chaluts en protégeant les zones de vie interne à la structure, bien équilibrées et assises en zones agitées, plus développées et bioniques pour les récifs ludiques en zones abritées. Cette adaptation aux conditions du site est rendue possible par la capacité de jouer sur le choix de la forme de la structure centrale (2), des panneaux primaires (3) et Zo de leur extension. L'intérêt de ce récif artificiel modulaire (1) est de se composer de plusieurs éléments qui pourront être montés en kit sur le lieu d'immersion, à savoir une structure centrale (2) pleine ou creuse orientée de manière verticale ou oblique, des panneaux primaires (3), verticaux et radiaux, pleins ou ajourés, des panneaux i5 secondaires (4) horizontaux ou obliques, pleins ou ajourés, fixés sur les panneaux primaires (3) et la structure centrale (2), d'éléments amovibles nommés tiroirs écologiques (7) positionnés dans la structure centrale et (7') entre les panneaux (3) et (4), une dalle support (5). Figure 1. Des moyens de levage seront positionnés sur les éléments lourds. Les coûts de transport de structures volumineuses démontées peuvent être ainsi très diminués. De même, les panneaux primaires (3) peuvent être composés de plusieurs éléments (34) montés en Kit. Figure 15. Par ailleurs, le choix de ces éléments ( forme, taille, structure), permet de 25 développer des récifs à fonction plus spécifique. La fonction d' Attraction est obtenue par le volume du récif et l'utilisation de structures filiformes qui, traversées par les courants, génèrent des vibrations dans la masse d'eau ayant un impact sur la ligne latérale des poissons. La fonction Alimentaire du récif, complémentarité indispensable à la fonction Habitat , est obtenue par l'adjonction de panneaux primaires (3) pleins ou ajourés tels que des grillages ou Clostras (22) à surface préférablement rugueuse, permettant la fixation puis le développement des espèces animales ou végétales locales. Figure 9. La forme des panneaux (3) est généralement triangulaire ou trapézoïdale mais pas exclusivement, elle peut avoir des formes arrondies ou toute autre forme pour répondre à un soucis d'une fonction spécifique ou d'architecture bionique. La longueur de ces panneaux (3) sont généralement de 1 à 4 mètres sans que ces dimensions soient limitatives. Le vide de maille est choisie en fonction de la nature des fixations animales ou ô végétales du site. Pour indication et de manière non limitative, des vides de maille de 1 à 100 cm seront utilisés. La section des éléments filiformes est indifféremment cylindrique, ovale, carrée ou rectangulaire ou toute forme plus élaborée ( cruciforme, T...). La fonction Habitat pour juvéniles et adultes est obtenue en développant des loges écologiques adaptées aux espèces ciblées et à leur taille. Ces loges écologiques sont notamment développées dans des tiroirs spécialement aménagés (7) et (7'). Ces tiroirs contiennent par exemple des niches écologiques de taille adapée aux juvéniles ou adultes d'espèces ciblées, telles que mérous, homards ou langoustes. Les niches écologiques seront constituées par des éléments creux, aux parois pleines ou ajourées, se présentant individuellement ou groupés, dont l'ouverture est orientés vers l' extèrieur. Ces espèces se positioneront dans la structures (1) en fonction aux afinités par rapport au courant et de la situation par rapport au fond. Ces tiroirs seront protégés de l'action des courants par les panneaux (3). La fonction ludique du récif, répond à un soucis d'aménagement de sites sous marins pour la plongée ou la pêche récréative en développant des structures comportant une architecture de type bionique à forte capacité d'attraction de la faune, s'insérant dans des cheminements aquatiques aménagés, des pôles d'intérêt faunistique. La structure centrale (2) peut avoir la forme de cylindre, cône ( cône droit de révolution), tronc de cône ( tronc de cône de révolution), parallélépipède rectangulaire ou cubique, de pyramide ou tronc de pyramide à base quelconque. Figures 2 et 3. Les formes rondes peuvent être munies de faces planes (8), sans limitation de nombre, la section extérieure et éventuellement intérieure de la structure centrale étant triangulaire, carrée, pentagonale, hexagonale, octogonales, etc.(figure 2 et 3) Pour indication, la hauteur standard de la structure centrale peut varier de 1,5 à 4 m sans que ces valeurs soient limitatives. Le volume de la structure centrale (2) peut être plein ou creux, dans ce dernier cas, il peut être utilisé pour réaliser une loge écologique en pratiquant des orifices dans sa paroi, à savoir, des orifices libres (6) et des alvéoles (6') aménagées pour 3o recevoir les tiroirs écologiques (7). Ces mêmes orifices libres (6) peuvent être pratiqués dans les panneaux primaires (3) et secondaires (4) pour permettre la circulation des fluides et de la faune. Figure 10. La structure centrale (2) peut être surmontée par une calotte (9) sphérique, ovale ou pyramidale pour des raisons hydrodynamiques et esthétiques. Cette calotte (9) peut être munie d'orifices libres (6). La structure centrale pleine peut être représentée par une simple colonne (19), le long de laquelle sont positionnés des moyens de fixation des panneaux primaires (3). (Figure 4). D Cette colonne peut avoir un grand nombre de faces (8) comme pour les structures centrales à formes rondes. Son axe peut être vertical ou oblique. En fonction du matériau choisi, notamment dans le cas de matières plastiques ou de matériaux composites, la structure centrale (2) et les panneaux primaires (3) pourront être dotés de moyens de lestage (10) tels que des volumes de remplissage de matériaux servant de lest ou de lests, fixés horizontalement à leur base. Figure 1, La structure centrale (2) peut être construite par assemblage de plusieurs éléments allant du simple panneau (20) représentant une face de la structure centrale à des "5 éléments représentant la moitié de la structure centrale. Outre l'aspect pratique au niveau du transport ( Ces éléments sont gerbables), l'avantage technique de cette option est que les panneaux primaires (3) peuvent être positionnés en sandwich et fixés entre les bords des éléments de panneaux (20) de la structure centrale (2), assurant ainsi une plus grande solidité à l'ensemble. La figure 7 donne une vue d'ensemble de la fixation et la figure 8 le détail de montage. Des panneaux primaires (3) pourront aussi être fixés sur la face du panneau (20) selon la rainure (11). Figure 7. Dans le cas où la structure centrale (2) est monobloc, elle présentera des moyens de fixation des panneaux primaires (3) notamment par la présence d'une rainure verticale (11) dans laquelle est positionnée le côté vertical interne du panneau (3) ainsi que des trous (12) permettant le positionnement de vis / écrou (13) ou des vis ou des boulons fixés dans la paroi de la structure centrale (2) correspondant aux trous de fixation (14) du panneau (3). La figure 5 montre le positionnement du panneau primaire (3) sur la structure centrale, la figure 6 donne le détail de la fixation. Une autre solution de fixation plus adaptée aux structures en béton mais pas exclusivement, consiste à réaliser sur le côté interne du panneau primaire (3) au moins deux fixations de type tenon / mortaise , le tenon (23) issu du panneau (3) traverse la paroi de la structure centrale (2) par un orifice (24), (mortaise), la fixation étant réalisée par un système de clavetage passant dans les orifices (25) ménagés dans la partie saillante du tenon. Les orifices (25), peuvent être de formes rondes ou parallélépipédiques. Le clavetage peut être effectué par une barre métallique (26), de béton armé, de plastique ou de matières composites, de diamètre variant de 4 à 10 cm, ces dimensions standard n'étant pas limitatives. Cette barre sera elle-même clavetée. Figure 11. Des panneaux secondaires (4) pleins ou ajourés, sont fixés en position horizontale 35 ou oblique sur les panneaux primaires (3) par boulonnage, sur des trous alignés (21) ainsi que sur la structure centrale (2). Figure 9. Outre leur rôle écologique, ils assurent un contreventement de l'ensemble de la structure récifale. En absence des panneaux secondaires (4), des éléments de rigidification sont fixés à l'extérieur des panneaux primaires, au minimum en deux rangées haute (15) et basse (15'), ainsi que des panneaux de contreventement (17) à mi- hauteur de la structure. ( figure 1) Les éléments de rigidification (15) et (15') peuvent être des barres rigides présentant des platines de fixation aux extrémités, les platines de deux barres étant fixées entre elles en prenant le panneau (3) en sandwich ou des éléments plats (16), (16') fixés sur le côté externe du panneau (3). La rangée haute (15) et (16) des éléments de rigidification peut être remplacée par une calotte (18) boulonnée sur la partie haute des panneaux primaires (3). 5 Figure 10. Enfin, une solution adaptée aux structures fabriquées en plastiques ou en matériaux composites consiste à fabriquer d'une seule pièce, un panneau (36) intégrant la paroi (20) de la structure centrale (2), le panneau primaire (3) et la face de fixation (37) au panneau suivant. Zo Cette variante permet d'obtenir dès le premier assemblage, une structure comprenant la structure centrale (2) et les panneaux primaires (3). Une pièce de consolidation (35) reliant la face (20) d'un panneau (36) à la face (3) du panneau suivant (36) peut être ajoutée. La figure 13 montre l'ensemble du montage, la figure 14, le détail de fixation. La structure centrale (2) peut être aménagée d'orifices libres (6) et d'alvéoles (6') dans lesquelles peuvent être positionnés des tiroirs (7) contenant des structures répondant aux dites fonctions spécifiques. Figure 12. Des tiroirs (7') trouveront aussi leur place entre les panneaux verticaux (3) et horizontaux (4), des moyens de fixation de type clavette (27) étant prévus à cet 20 effet. Figure 12. Ces tiroirs pourront être retirés et leur colonisation étudiée en laboratoire puis remis en place. Pour remplir la fonction scientifique mais aussi ludique, la structure récifale (1) présente des ouvertures ou passages spécialement aménagés pour permettre l'évolution des plongeurs à travers les panneaux primaires (3) et secondaires (4), ouverture (28) et dans la structure centrale (2) par les ouvertures (28' ). Les plongeurs se présentent dans une zone d'accueil entre deux panneaux (3), accèdent par les ouvertures (28') aux postes d'observation (29) aménagés dans la structure centrale (2) permettant une vision sur les loges de repos de poisson, les tiroirs écologiques et les loges spécifiques homard, langouste et congre. Les plongeurs s'engagent dans une zone d'entrée entre deux panneaux primaires (3), (voir flèche sur la figure 16), rentrent dans la structure centrale (2) par les trous de plongeurs (28'), accèdent aux postes d'observation (29) en se positionnent sur des passerelles (30), se tiennent à une rambarde (31) et observent à travers les ouvertures (32). Ils peuvent ressortir par une ouverture (28') supérieure ou par l'ouverture de la calotte (33). Les trous pour plongeurs sont de taille suffisante pour laisser passer tous type de plongeurs, éventuellement leur taille sera dimensionnée pour laisser passer un handicapé et son accompagnateur, leur forme est adapté à l'architecture de l'ensemble du récif. La structure centrale peut être aménagée pour des observations plus durables avec des structures pour s'asseoir, prendre des notes et poser les caméras ou tout autres appareils de mesure. La figure 15 présente une coupe schématique de la structure centrale (2) avec les moyens d'observation, la figure 16, une vue apicale schématique de la structure et de l'accès (flèche) au poste d'observation. Les panneaux primaires (3) et secondaires sont munis de trous pour plongeurs (28) 5 permettant l'évolution des plongeurs à travers toute la structure (1). La calotte (9) est munie d'une ouverture (33) pour le passage des plongeurs. Les panneaux primaires (3) peuvent être rallongés par des panneaux annexes (34) pour augmenter les zones de protection contre le courant ou apporter tout élément supplémentaire aux fonctions récifales développées. io Les éléments des structures récifales sont fabriqués avec des matériaux imputrescibles tels que les bétons, les matières plastiques armées ou non, les matériaux composites ( résines / fibres), les métaux ou alliage. Ces structures récifales trouvent leur application dans les programmes d'aménagement aquatique, notamment pour des fonctions de repeuplement, de concentrateurs 15 de poissons pour la pêche ou pour le développement des activités ludiques. Revendications: 1 - Structure récifale caractérisée en ce qu'elle consiste en l'assemblage d'éléments composés d'une structure centrale pleine ou creuse (2) orientée de manière verticale ou oblique, de panneaux primaires radiaux pleins ou ajourés (3) préférablement mais non obligatoirement fixés de manière verticale, de panneaux secondaires (4) pleins ou ajourés fixés de manière horizontale ou inclinée sur les panneaux primaires et la structure centrale, d'éléments amovibles nommés tiroirs écologiques (7) et (7') contenant des structures à fonctions récifales spécifiques positionnés dans des alvéoles (6') de la structure centrale (2) ou entre les panneaux (3) et (4), l'ensemble pouvant être fixé sur une dalle (5). 2 - Structure récifale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la structure centrale (2) peut être de forme cylindrique, conique, tronconique, parallélépipédique, pyramidale, ou de tronc de pyramide à base quelconque, ou plus simplement une colonne (19), les formes basiques rondes pouvant présenter des faces externes planes (8). 3 - Structure récifale selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la structure centrale (2) et les panneaux primaires (3) sont unis par des moyens de fixation tel des boulons (13) passant par des trous (12) de la structure centrale (2) et (14) des panneaux primaires (3). 4 - Structure récifale selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les panneaux primaires (3) peuvent être fixés à la structure centrale (2) par un système de tenon / mortaise (23) / (24) et des moyens de clavetage (26) dans un orifice (25) pratiqué dans le tenon (23). - Structure récifale selon les revendications 1 à 3 caractérisée en ce que les panneaux primaires (3) sont positionnés en sandwich et fixés entre les bords d'élé-25 ments de panneaux (20) formant la structure centrale (2). 6 - Structure récifale selon les revendications 1, 2 et 5 caractérisée en ce qu'elle est constituée de panneaux monobloc (36) intégrant les éléments de panneaux (20) de la structure centrale (2), les panneaux primaires (3) et les faces de fixation (34). 7 - Structure récifale selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la 3o structure centrale (2) présente des alvéoles (6') pouvant recevoir des tiroirs (7) contenant des loges écologiques spécifiques. 8 - Structure récifale selon les revendications de 1 à 6 caractérisée en ce que les panneaux primaires (3) verticaux présentent des alignements de trous (21) sur lesquels sont boulonnés les panneaux secondaires (4) horizontaux ou obliques. 9 - Structure récifale selon les revendications 1, 2, 5, 6 et 8 caractérisée en ce que des espaces générés entre les panneaux primaires (3), les panneaux secondaires (4) et la structure centrale (2) sont utilisés comme emplacement pour les tiroirs (7') contenant des loges écologiques spécifiques, tiroirs fixés par des clavettes (27). 10 Structure récifale selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 8 caractérisée en !o ce qu'elle comporte des moyens de consolidation telles des pièces (15), (15') fixant les panneaux (3) entre eux, les pièces (16), (16') ceinturant les parties hautes et basses des panneaux primaires (3) et des panneaux de contreventement (17) entre les panneaux primaires (3) et la structure centrale (2). 2871484 s 11 - Structure récifale selon la revendications 1 caractérisée en ce que la forme générale de la structure (1) est bionique, schématisant des formes de la faune aquatique présentant des excroissances radiales. 12 - Structure récifale selon les revendications 1 et 2 et 11 caractérisée en ce qu'elle comporte des ouvertures spéciales pour les plongeurs, ouvertures (28) dans les panneaux primaires (3) et secondaires (4), ouvertures (28') dans la structure centrale (2) donnant accès à des postes d'observation (29) situés dans la structure centrale (2), postes d'observation composés de passerelles (30), de rambardes (31) et d'ouvertures d'observation (32).