Brevet FR2876399A1 — publié le 20060414

STRUCTURE DE TOIT La présente invention est relative à une structure de toit pour une construction et, en particulier, à une structure de toit escamotable. L'invention est applicable à un silo de stockage et de compostage dans lequel la matière organique est déposée dans les conditions qui permettent la décomposition de la matière (ce procédé est également appelé système de compostage en cuve), et l'invention s'étend également à un silo ayant une structure de toit escamotable. Il existe un besoin de silos de stockage dans lesquels de la matière en vrac peut être déposée par un camion, puis enfermée. Ce besoin est particulièrement apparent lorsque des déchets organiques sont rassemblés dans un silo où on les laisse se décomposer pour former du compost. Dans cette application, les déchets doivent être maintenus à l'abri des eaux de pluie et doivent être sensiblement enfermés de façon que la décomposition aérobie de la matière organique puisse se dérouler le plus vite possible et dans des conditions optimales. Déposer une matière en vrac de cette nature nécessite que des équipements de transport lourds véhiculant la matière en vrac puissent pénétrer dans le silo puis déverser la matière. D'une façon générale, les équipements de transport nécessitent une hauteur libre considérable pour fonctionner et en particulier pour déverser de la matière. Les camions à bennes basculantes constituent des exemples de tels équipements de transport. Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé une structure de toit escamotable destinée à couvrir un espace défini par des murs, la structure comprenant une paire de rails destinés à être montés parallèlement l'un à l'autre sur deux murs parallèles, une pluralité de fermes ayant chacune, à chaque extrémité, un chariot conçu pour coulisser ou rouler sur les rails et une membrane souple étanche à l'eau s'étendant entre les fermes pour assurer une couverture imperméable continue pour le toit, les fermes et les rails étant agencés de façon que les fermes puissent toutes être amenées par coulissement à une extrémité des rails, pour escamoter le toit, et puissent être espacées les unes des autres le long des rails lorsque le toit est déployé. De préférence, les fermes sont courbes et peuvent être sous la forme de deux poutres incurvées de rayons différents, accrochées l'une à l'autre pour réaliser une ferme rigide. La structure de toit peut être déployée, à la suite de quoi elle couvre l'espace, ou escamotée, à la suite de quoi l'espace est laissé sensiblement ouvert vers le haut. Un mécanisme de déploiement et d'escamotage comprend de préférence un câble ou une corde formant une boucle qui s'étend en périphérie autour du silo et le long de chaque rail entre des poulies à chaque extrémité du rail respectif. La boucle est tendue et les chariots de la ferme menante sont reliés au câble, de façon que le mouvement du câble tire le chariot menant vers l'avant ou vers l'arrière, selon le sens de rotation de la boucle. La boucle peut passer autour de moyens d'entraînement de câble actionnés chacun par une manivelle de treuil, de façon que la rotation de la manivelle de treuil dans un premier sens entraîne le toit vers l'avant jusque dans sa position déployée et que la rotation des manivelles dans le sens opposé tire le toit vers l'arrière jusque dans sa position escamotée. Les chariots des fermes autres que la ferme menante sont entraînés, pendant le déploiement, par la tension existant dans la membrane de couverture et pendant l'escamotage, chacun par contact avec la ferme adjacente. De préférence, le câble est enfilé dans des oeillets présents sur la membrane située entre les fermes de façon que la membrane soit correctement ramassée lors de l'escamotage du toit. De préférence, la membrane souple étanche à l'eau comporte des jupes qui pendent sous les chariots pour chevaucher les murs délimitant l'espace, afin de fermer convenablement l'espace de manière à éviter l'entrée d'animaux nuisibles et de charognards et à éviter que l'odeur des matières en décomposition présentes dans l'espace ne se répande à l'extérieur. Les rails peuvent être conçus avec deux voies de roulement parallèles, de façon que deux espaces côte à côte puissent être couverts par deux toits adjacents, un mur commun délimitant les deux espaces. Les rails peuvent former des gouttières destinées à recueillir et canaliser les eaux de pluie tombant sur le toit, et un moyen peut être prévu pour évacuer d'une manière appropriée les eaux de pluie. Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un silo ayant deux murs latéraux parallèles, un mur d'extrémité, une ouverture avant et un toit escamotable, le toit pouvant être escamoté dans une position dans laquelle il n'oppose aucun obstacle limitant, vers le haut, le volume intérieur du silo. De préférence, le toit escamotable comporte certains ou la totalité des aspects évoqués plus haut. Les murs du silo peuvent être constitués par des parpaings en béton assemblés les uns aux autres d'une manière connue pour former des murs latéraux et d'extrémité continus. Ces parpaings peuvent avoir n'importe quelle forme appropriée, et il existe des parpaings en forme de A et en forme de L. Si on utilise des parpaings en A et si les eaux de pluie sont recueillies par les rails de la structure de toit, les eaux de pluie recueillies peuvent être acheminées par l'intermédiaire de tuyaux passant dans les vides creux des parpaings en A. Le silo peut également comporter un système d'aération comprenant une série de conduits d'air passant à travers le fond du silo, les conduits comprenant un conduit de base ouvert vers le haut et un conduit de couvercle ouvrant vers le bas, qui s'ajuste sur le conduit de base, le conduit de base ayant sur ses parois latérales plusieurs sorties d'air qui sont couvertes par le conduit de couvercle, et la relation entre les conduits de couvercle et de base étant telle qu'un intervalle d'air se trouve entre leurs parois latérales. Le conduit de couvercle peut être séparable du conduit de base de façon à permettre un nettoyage des sorties d'air. L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent apparaîtront facilement plus clairement en référence à la description détaillée ciaprès, faite en considération des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'un silo selon l'invention, le toit étant dans sa position déployée; la Fig. 2 est une vue arrière en perspective représentant le silo de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue de face en perspective du silo des figures 1 et 2, l'avant étant ouvert; la Fig. 4 est une vue de face du silo avec un panneau frontal en place, et représentant des détails d'une ferme; la Fig. 5 est une autre vue de face du silo, représentant cette fois le toit en place et le panneau frontal retiré ; la Fig. 6 est une coupe de deux silos adjacents qui partagent un mur commun; la Fig. 7 est un détail d'un agencement entre l'extrémité d'une ferme et un rail, depuis la zone à l'intérieur du cercle A de la Fig. 6; la Fig. 8 est une vue latérale de la première forme de réalisation, représentant le toit déployé ; la Fig. 9 est une vue correspondant à la Fig. 8, mais représentant le toit escamoté ; la Fig. 10 est une vue schématique en plan représentant la disposition des câbles; la Fig. 11 est une vue latérale d'une deuxième forme de réalisation représentant le toit déployé ; les figures 12 et 13 sont des vues latérales de la deuxième forme de réalisation, représentant deux positions possibles pour le toit lorsque celui-ci est escamoté ; et la Fig. 14 est une vue éclatée représentant une partie d'un conduit d'aération. La Fig. 1 représente un silo constitué par des murs sur trois côtés 10, 11, 12, avec un plancher 13 et un avant ouvert. Les murs sont constitués par des assemblages de parpaings en béton en A 5 qui sont assemblés les uns avec les autres par des plaques d'accouplement 6 qui se mettent en place sur des goujons filetés noyés dans le béton. Des écrous sont ensuite vissés sur les goujons. Des parpaings de ce type sont connus. Le long du haut des murs latéraux 10 et 12 se trouvent des rails de guidage 14 (qui servent également à canaliser le ruissellement des eaux de pluie) et, en 14a, ces rails s'étendent au-delà des extrémités arrière des murs 10 et 12, les extrémités 14a des rails étant supportées par des montants 16. Des moyens de haubanage ou d'étayage appropriés peuvent être utilisés pour soutenir les montants 16. Un toit arqué 18 est monté sur les rails 14 et s'étend entre les murs latéraux 10 et 12. Dans la position représentée sur les figures 1, 2, 3 et 8, le toit est 25 entièrement déployé par-dessus l'intérieur du silo. Le toit est constitué par un certain nombre de fermes arquées 20 entre lesquelles s'étend une membrane souple 22, étanche à l'eau (la membrane peut être en tissu recouvert de PVC). Le toit peut être déployé pardessus la totalité du silo (comme représenté sur les figures 1 à 3) ou peut être escamoté pour laisser ouvert le toit du silo (Fig. 9). Lorsque le toit est ouvert, des camions peuvent être conduits jusqu'à l'intérieur du silo et peuvent déverser leur charge en basculant la charge. Il est évident que des camions ne peuvent déverser leur charge de cette manière que s'il y a beaucoup d'espace au-dessus d'eux pour permettre le mouvement vertical de la benne des camions, et si le silo décrit ici, avec le toit escamoté, permet une hauteur libre non limitée. Les fermes 20 sont constituées par deux profilés arqués en acier 24, 26 (figures 3 et 4), de rayon légèrement différent, qui sont reliés l'un à l'autre par des raidisseurs 28 afin de donner la rigidité nécessaire. Les extrémités des fermes sont montées sur des chariots à roues ou des chariots 30 qui circulent sur les rails 14. Lorsque le toit est déployé, les fermes sont espacées les unes des autres et la membrane 22 est étirée de manière tendue entre elles, de telle sorte qu'un toit courbe est formé et que l'eau ruisselle jusque dans les rails 14. Lorsque le toit est dans la configuration escamotée (Fig. 9), les fermes sont amenées ensemble par coulissement jusque sur les prolongements arrière 14a des rails 14. La membrane 22 est alors mise en accordéon entre les fermes, en laissant entièrement dégagé l'espace du toit au-dessus des murs du silo. Lorsque deux silos doivent être construits côté à côté, ils peuvent partager un mur latéral commun, et les figures 6 et 7 représentent un tel agencement, avec un rail 14 qui comporte des chariots appartenant à un premier silo passant sur un premier patin et des chariots appartenant au silo adjacent passant sur l'autre patin. La Fig. 7 représente des détails de deux des chariots 30 et du rail 14. Le rail 14 est un profilé en U avec des rebords 15a et 15b dirigés vers le haut. La base du conduit entre ces patins constitue une gouttière pour les eaux de pluie, et une jupe 50 constitue un prolongement de la membrane 22 qui descend jusque dans la gouttière 14 pour diriger les eaux de pluie jusque dans la gouttière et vient effectivement au contact de la base de la gouttière pour mieux fermer le silo. Chaque chariot 30 comporte une roue principale de support 17 montée sur la ferme 20, pour tourner autour d'un axe horizontal. Cette roue passe sur le bord supérieur du rebord 15a ou 15b. Afin d'empêcher la roue 17 de se soulever et de quitter le rail 14 (ce qui, autrement, risque d'avoir tendance à se produire si du vent s'engouffre sous le toit), le rail 14 a un patin latéral 19, et un support 21 s'étendant vers le bas depuis la ferme 20 comporte une roue de guidage folle 23 placée sous le patin 19. La roue 23 roule sur le dessous du patin latéral 19 si la roue principale 17 se soulève et quitte le rebord 15a. Pour maintenir la roue principale 17 correctement en place sur le rebord 15a, le support 21 porte également une autre roue folle 25 qui passe contre le bord du patin latéral 19, si la position de la roue principale 17 vient à trop s'écarter latéralement sur le rebord 15a. Comme il y aura un agencement similaire à l'autre extrémité de la ferme 20, les roues 17 aux deux extrémités de la ferme seront maintenues dans leur bonne position. Un mécanisme d'enroulement pour déployer ou escamoter le toit est installé autour du haut des murs. Le mécanisme a un seul câble tendu 34 formant une boucle (Fig. 10) qui est tenue autour de poulies 36 et qui est fixée aux chariots 30a aux extrémités opposées de la ferme menante, comme indiqué en 31. Pour plus de clarté, la Fig. 10 ne représente que la ferme menante. Les autres fermes se déplacent sur les rails 14 mais ne sont pas reliées au câble 34. Le fait de tirer sur le câble n'importe où sur la boucle fait avancer ou reculer la ferme. Pour tirer sur le câble, on fait passer celui-ci dans des dispositifs d'enroulement 37 sur les faces avant de chaque mur (figures 3, 5 et 10). En tournant une manivelle sur chacun de ces dispositifs, on tire sur l'un ou l'autre brin du câble qui entraîne alors la ferme menante. Comme il y a un seul câble formant une boucle, les deux extrémités de la ferme se déplacent conjointement. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 10, il y a des dispositifs d'enroulement 37 sur les deux côtés sur lesquels il faut agir en synchronisme pour assurer un mouvement régulier de la ferme et pour créer dans le système l'effort nécessaire pour déplacer les lourdes masses concernées. Un premier brin du câble 34 est attaché au chariot 30a de la ferme menante, de telle manière que lorsque le brin auquel est fixée la ferme menante se déplace vers l'avant, en direction de l'avant du silo, le chariot de la ferme menante suivra et la tension dans la membrane 22 amènera tous les autres chariots des fermes à être entraînés à la suite de la ferme menante jusqu'à ce que la membrane soit tendue. Une sangle de tension 48 présente sur le dernier chariot 30b s'engagera derrière le mur arrière 11 du silo pour empêcher la ferme la plus en arrière d'être tirée au-delà du mur arrière 11, et un mécanisme de verrouillage (non représenté) permet de verrouiller la ferme menante sur le mur avant, lorsque le toit est entièrement déployé. La sangle de tension 48 et ce système de verrouillage amèneront alors le toit à être verrouillé dans sa position déployée, et le ou les verrous devront être desserrés avant que le toit ne puisse être escamoté. Au moment d'escamoter le toit, on desserre les verrous de la ferme avant et on fait tourner les manivelles 38 dans le sens opposé. On tire vers l'arrière les chariots menants 30a jusqu'à ce qu'ils arrivent au contact des chariots 30 de la ferme adjacente, laquelle a alors tendance à être tirée vers l'arrière par suite de leur contact avec les chariots 30a, et cela continue à mesure que l'on continue à faire tourner la manivelle 38. La matière de la membrane 22 se plie en accordéon entre les chariots, comme on peut le voir sur la Fig. 9. Afin d'éviter que la membrane ne s'écrase à l'intérieur du silo au moment de l'escamotage du toit, la membrane possède des oeillets 49 (Fig. 8) fixés à sa surface intérieure entre les chariots 30, et un brin du câble (tendu) 34 passe dans ces oeillets pour soutenir la matière de la membrane lorsque la membrane elle-même n'est plus étirée de façon tendue. Dans des silos destinés à servir au compostage de matières organiques, en particulier des déchets alimentaires, il importe que l'intérieur du silo soit hermétiquement clos pour empêcher l'entrée d'animaux nuisibles ou la sortie d'odeurs désagréables. Le toit représenté ici comporte des jupes latérales 50 et une jupe d'extrémité 52 (cf. en particulier la Fig. 2) qui pendent sur une longueur suffisante sur les murs du silo pour empêcher la pénétration d'animaux nuisibles et de charognards. Une trappe à ajustement hermétique sera utilisée pour fermer l'extrémité avant du silo. Pour remplir le silo, des camions transportant des déchets entrent en marche arrière dans le silo pendant que le toit est escamoté et déversent leur charge. La première charge est déversée à l'arrière du silo, contre le mur arrière 11, et les charges suivantes sont déversées progressivement plus près de l'avant jusqu'à ce que le silo soit plein. Le toit est alors déployé pour couvrir la totalité du silo et son contenu, puis l'ouverture avant est fermée par un panneau de fermeture avant séparé 100 (Fig. 4), lequel peut être mis en place et abaissé entre deux conduits obliques installés sur les parpaings avant en A 5. Au centre du panneau 100 est monté verticalement un tube 102 de façon qu'un tracteur ou autre engin équipé d'un croc vertical puisse insérer le croc de dessous dans le tube et soulever le panneau. Pour permettre la mise en place du panneau 100, une jupe avant divisée 104 de la membrane 22 est levée (Fig. 5). Chaque face de la jupe 104 comporte des perches métalliques insérées dans des manchons le long du bord inférieur, et les extrémités de ces perches peuvent être levées à l'aide de sangles ou de treuils appropriés pour créer sous le toit un espace ouvert accessible par la trappe. Les figures 1 à 9 représentent un silo avec un mur arrière fixe 1l et un toit 22 s'escamote sur les prolongements 14a des rails, jusqu'en arrière du mur arrière. Il est également possible, comme représenté sur les figures 11, 12 et 13, d'agencer le toit de façon qu'il puisse être escamoté soit vers l'arrière (Fig. 12) soit vers l'avant (Fig. 13). Avec cet agencement, le silo peut être rempli par l'avant et vidé par l'arrière. Cela évite toute éventuelle contamination croisée (transportée par exemple par des pneumatiques) entre des véhicules apportant une matière non traitée et des véhicules évacuant la matière traitée. Dans la présente forme de réalisation, il risque d'être impossible d'avoir une seule boucle continue de câble fixée aux deux extrémités de la ferme menante et s'étendant d'un côté à l'autre du silo, aussi deux boucles séparées 134, une sur chaque rail 14, peuvent-elles être prévues. Celles-ci peuvent être actionnées depuis une extrémité ou l'autre du silo, à l'aide de dispositifs d'enroulement 138a ou 138b. Dans un silo de ce type, une trappe 100 sera nécessaire à chaque extrémité, et des mécanismes d'enroulement séparés seront nécessaires sur chaque mur latéral. Une fois que le/les panneaux avant sont en place, la digestion aérobie du contenu du silo peut débuter, en prélevant de l'air dans l'espace situé sous le toit et au-dessus du contenu du silo et en réinjectant l'air dans le fond du contenu du silo via des conduits d'aération 54. Ce recyclage de l'air est important pour créer les conditions de température nécessaires dans la matière en décomposition. Les conduits d'aération sont représentés sur la Fig. 14. Ils sont conçus pour être montés sur le plancher du silo, afin de prolonger la longueur totale du silo, et d'être montés à environ 2 m l'un de l'autre sur deux côtés du plancher du silo. Les conduits doivent être suffisamment résistants pour ne pas se déformer lorsqu'un camion complètement chargé est amené à rouler sur eux, et ils doivent être faciles à nettoyer, car autrement la matière en décomposition risque d'obturer les conduits. Les conduits comprennent un conduit de base 56 et un conduit de couvercle 58. Le conduit de base est monté en permanence sur le plancher du silo et comporte des sorties 60 d'air à travers ses parois latérales, espacées les unes des autres sur sa longueur. Le conduit 58 de couvercle est ouvert sur sa face inférieure de façon à pouvoir tomber sur le conduit de base. Le conduit de base comporte des pattes internes 62 qui peuvent recevoir une barre interne 64 montée à l'intérieur du conduit de couvercle de façon que lorsque le conduit de couvercle est installé sur le conduit de base et amené à coulisser longitudinalement, la barre 64 s'engage sous les pattes 62 pour maintenir les deux parties assemblées l'une avec l'autre tout en leur permettant d'être séparées si nécessaire en inversant le mouvement longitudinal. Les dimensions latérales des deux conduits sont telles que le couvercle s'ajuste exactement sur la base, mais que lorsque de l'air est introduit dans et le long du conduit de base, il puisse s'échapper par les sorties 60 et par un espace entre les parois latérales des conduits qui se chevauchent. L'extrémité avant 66 du conduit de couvercle 58 est oblique de façon à ne pas opposer d'obstacle majeur au mouvement du véhicule sur le plancher du silo. Le silo décrit ici se prête en particulier à une utilisation pour les manipulations et la décomposition de déchets organiques. Cependant, l'invention ne se limite pas à une telle application et il est possible d'utiliser dans de nombreuses applications différentes un toit escamotable tel que celui décrit ci-dessus. Io Revendications 1. Silo comprenant deux murs latéraux parallèles (10, 12), un mur d'extrémité, une ouverture avant, un toit escamotable et un système d'aération, dans lequel le toit peut être escamoté jusque dans une position dans laquelle il n'oppose aucun obstacle, vers le haut, pour le volume intérieur du silo et le système d'aération comprend une série de conduits (54) d'air s'étendant à travers le plancher du silo, les conduits comprenant un conduit de base (56) ouvert vers le haut et un conduit de couvercle (58) ouvert vers le bas, lequel s'ajuste sur le conduit de base (56), le conduit de base ayant, le long de ses parois latérales, plusieurs sorties (60) d'air couvertes par le conduit de couvercle (58), et en ce que la relation entre les conduits de couvercle et de base (58, 56) est telle qu'il y a un espace d'air entre leurs parois latérales. 2. Silo selon la revendication 1, caractérisé en ce que les murs sont 15 constitués par des parpaings en béton (5) assemblés les uns avec les autres pour former des murs latéraux et d'extrémité continus. 3. Silo selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit de couvercle (58) est séparable du conduit de base (56) pour permettre le nettoyage des sorties (60) d'air. 4. Silo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le silo comprend une paire de rails (14) destinés à être montés parallèlement l'un à l'autre sur deux murs parallèles (10, 12) , plusieurs fermes (20) de toit ayant chacune à chaque extrémité un chariot (30) conçu pour coulisser ou rouler sur les rails (14), et une membrane souple (22) étanche à l'eau s'étendant entre les fermes (20) pour créer une couverture continue imperméable pour le toit, les fermes (20) et les rails (14) étant agencés de façon que les fermes (20) puissent toutes être amenées par coulissement à une extrémité des rails (14), pour escamoter le toit, et puissent être espacées les unes des autres le long des rails (14) lorsque le toit est déployé. 5. Silo selon la revendication 4, caractérisé en ce que les rails (14) s'étendent au-delà d'une extrémité de l'espace, et des moyens sont prévus pour supporter les extrémités des rails (14) qui s'étendent au-delà de l'espace. 6. Silo selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les fermes (20) peuvent être amenées par coulissement à l'une ou à l'autre des extrémités du toit. 7. Silo selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les fermes (20) sont courbes. 8. Silo selon la revendication 7, caractérisé en ce que les fermes (20) se présentent sous la forme de deux poutres courbes de rayons différents, accrochées 5 l'une à l'autre pour créer une ferme rigide. 9. Silo selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le toit peut être déployé et escamoté à l'aide d'un mécanisme de déploiement et d'escamotage comprenant des câbles ou des cordes formant des boucles (34) qui s'étendent le long de chaque rail (14), sont tendus et auxquels sont assujettis les chariots (30) de la ferme menante, afin que le mouvement du câble (34) tire les chariots menants vers l'avant ou vers l'arrière, selon le sens de rotation de la boucle (34). 10. Silo selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un seul câble formant une boucle (34) s'étend autour du silo et le long des deux murs parallèles (10, 12) et les deux chariots (30a) de la ferme menante sont assujettis au câble, de sorte que les deux extrémités de la ferme menante (30a) soient contraintes de se déplacer parallèlement. 11. Silo selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les chariots (30) des fermes (20) autres que la ferme menante sont entraînés, pendant le déploiement, par la tension existant dans la membrane de couverture (22) et pendant l'escamotage, chacun par contact avec la ferme adjacente (20). 12. Silo selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que la membrane souple (22) imperméable à l'eau comporte des jupes (104) pendant sous les chariots (30) pour chevaucher les murs délimitant l'espace, de façon à fermer l'espace. 13. Silo selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que les rails (14) sont conçus avec deux voies de roulement parallèles, de façon que deux espaces juxtaposés puissent être couverts par deux toits adjacents, un mur commun délimitant les deux espaces. 14. Silo selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que les rails (14) forment des gouttières destinées à recueillir et à évacuer l'eau de pluie tombant sur le toit.