Brevet FR2929974A1 — publié le 20091016

PROCEDE DE DEMONTAGE DE LA CHEMINEE DE TCHERNOBYL La présente invention se rapporte au démantèlement du réacteur accidenté de Tchernobyl ou plus généralement à tout démontage d'une 5 cheminée suspendue. La mise en place d'un sarcophage autoportant sur le réacteur accidenté de Tchernobyl nécessite au préalable le démontage de la cheminée d'aération dépassant de 75 m l'édifice principal. Le problème à résoudre est de fournir un moyen d'accès performant, répondant aux sévères 10 contraintes imposées par l'environnement radioactif. La figure 1 montre le sarcophage actuel, sur lequel est destiné à passer, par glissement sur des rails posés au sol, le futur sarcophage de couverture de 18 000 tonnes d'acier. La cheminée de dissémination dans l'atmosphère des fumées radioactives gène ce glissement. Elle doit être préalablement démontée. 15 Cette cheminée, dont le poids est d'environ 300 tonnes, est suspendue par son sommet au sommet et à l'intérieur d'un pylône qui la porte. La figure 2 montre une passerelle autoportante de type connu, dont on a dans un premier temps imaginé qu'elle pourrait servir pour ces opérations de démontage. Cette passerelle serait à monter à l'intérieur de la cheminée. 20 Des opérateurs humains pourraient ensuite l'utiliser pour démonter la cheminée par le bas, puis le pylône par le haut, jusqu'à sa base. Cette solution est en fait inacceptable. Elle conduit à soumettre les personnels qui l'utiliseraient à de trop fortes expositions radioactives pendant un chantier qui devrait durer plus de deux mois. En outre, une telle solution 25 entraine la réalisation d'une structure d'environ 1 000 tonnes d'acier et de béton, dont le matériau doit ultérieurement être retraité pour être neutralisé radio activement. Il convient de produire une solution et une structure de bien moindre poids. Pour résoudre ce problème, qui peut se présenter par ailleurs dans 30 d'autres cas, et qui est aussi un problème de rapidité et d'efficacité, l'invention propose une solution qui apporte à la fois la meilleure fiabilité et la meilleure sécurité tout en exposant le moins possible les intervenants aux radiations. Selon l'invention, on procède au cours d'une première phase, à l'aide 35 d'une cabine d'ascenseur suspendue à une grue, protégée par un blindage en plomb, au démontage des accessoires, notamment des détecteurs, présents à l'intérieur de la cheminée. Une fois cette opération effectuée, on place en base et à l'intérieur de la cheminée, avec un outillage automatique suspendu à la grue un pied de mât pour recevoir, par la suite, un mât dont la cabine d'ascenseur, utilisé en première phase, sera la cabine. Cette cabine circulera à l'intérieur de ce mât. Puis on fait monter un outil de découpe automatique dans la cheminé. Cet outil est suspendu à la grue. Par diverses opérations, on récupère les produits de démontage à l'aide de goulottes et d'une trémie en regard de ces goulottes. On démonte ainsi progressivement la cheminée, par le bas, en en démontant des couronnes. Puis on place à la base un pied de mât, encastré entre deux dalles d'assise et supporté par une poutre inter pénétrante, sur lequel on empile des éléments du mât et une plate-forme, à l'aide de la grue. Après avoir placé un ou plusieurs ancrage glissants, on continue l'empilement des mâts jusqu'au sommet. Le tube de la cheminée est en Inox d'épaisseur 5 mm pour un diamètre théorique de 9 m ramené à 8,50 m en pratique du fait des déformations dues à l'explosion et de renforts ponctuels. Il existe 2 sondes aux niveaux 82 et 111 qui pénètrent d'environ 2,50 m et 3 m à l'intérieur du tube, ce qui laisserait un diamètre théorique utile de 3 m au centre de la cheminée. Les postes de travail et de transport longs et répétitifs seront protégés au maximum des radiations. Le but à atteindre est de ne pas dépasser 14 pSv/heure. On évitera au maximum de faire rentrer du matériel contaminé dans les zones protégées On aura recours au maximum aux machines télécommandées à distance pour effectuer les différentes tâches. L'invention a donc pour objet un procédé de découpe d'une cheminée suspendue par son sommet au sommet d'un pylône, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - on enlève des accessoires et des saillies présentes à l'intérieur d'un tube de la cheminée à l'aide d'une cabine en plomb, pouvant accueillir deux opérateurs, et munie d'un bras articulé équipé d'une torche à plasma, ou équivalent, autonome et d'un système de préhension, de préférence par pince hydraulique manoeuvrable depuis l'intérieur de la cabine, - on perce un trou circulaire dans une dalle basse d'une l'assise béton de la cheminée, à l'aide d'une carotteuse placée sous la cabine en plomb et portant sa propre réserve d'eau, et son système de géo localisation, - on découpe le tube de la cheminée à l'aide d'un disque de diamètre inférieur au tube de cette cheminée, en s'appuyant sur ce dernier à l'aide de roues télescopiques motorisées et rotatives, permettant des mouvement circulaire et verticaux, - le disque étant suspendu à une grue pendant cette opération, - le disque étant muni de ses propres moyens d'approvisionnement en électricité, d'une centrale hydraulique et d'un compresseur, - le disque est muni de torches plasma ou équivalent pour la découpe du tube, - sous le disque est suspendu un container de stockage alimenté par des goulottes télescopiques destinées à guider des découpes de tôles de la cheminée dans celui-ci. Avantageusement, on met en place un pied de mât reprenant des efforts d'encastrement entre un pivot bloqué horizontalement dans un trou carotté d'une dalle d'assise basse, et un disque d'encastrement bloqué horizontalement par l'intermédiaire de vérins sur les flancs d'un trou de passage du tube de la cheminée dans une dalle d'assise haute, ce pied de mât possédant ses propres moyens de production électrique, de centrale hydraulique, de radio commande, et de géo localisation. Avantageusement, on munit une poutre de ses propres moyens de translation horizontale et d'élévation ou rétractation de ses roues. On la met en place sous la structure de la cheminée, une fois qu'une partie basse du tube de celle-ci aura été enlevée. Avantageusement, on munit la poutre de ses propres moyens de production électrique, centrale hydraulique, radio commande et rotation sur elle-même dans un plan horizontal. Avantageusement, la poutre accueille ensuite le mât en son intérieur. Avantageusement, on munit la poutre de quatre vérins, ces vérins étant interposés entre elle et un support des éléments de mâts pour compenser sa flèche du fait de variations de poids. Avantageusement, on met en place d'un mât vertical en continuité du pied, comportant un ascenseur intérieur à crémaillère, une plate-forme 35 extérieure à crémaillère et un ancrage glissant auto plaçant. Avantageusement, on munit la plate-forme d'un chariot automoteur circulant le long du mât et équipé d'une piste circulaire, un carrousel tournant sur lui même porté par cette piste, des cabines satellites circulaires situées au bout de doubles bras articulés et télescopiques, elles mêmes équipées d'un bras articulé porteur d'une torche à plasma, tous ces éléments étant manipulables depuis l'intérieur protégé de la cabine de l'ascenseur ou des cabines satellites. Avantageusement, on munit la plate-forme d'un vérin séparateur à action verticale. Avantageusement, on met en place un ou plusieurs ancrages autoplaçant, automoteurs et ou accouplable à la plate-forme, ces ancrages étant munis de vérins d'appui rayonnant et auto plaçant, ces ancrages étant munis de leur propres moyens de production d'énergie, de centrale hydraulique et de radio commande, ces ancrages pouvant servir de structure de base pour un robot de découpe du tube de cheminée. Avantageusement, on utilise un palonnier radio commandé auto accrocheur, auto décrocheur, et muni de moyen de rotation pour permettre de placer les pièces manutentionnées en rotation. Avantageusement, on munit les palonniers de jauges de contraintes 20 capables de transmettre par radio des signaux de mesure de poids supportés. Avantageusement, on utilise une poutre caisson en acier de grande portée, cette poutre caisson faisant office de tunnel d'accès des personnels. Avantageusement, on utilise un ascenseur, circulant dans une trémie 25 verticale en acier, en extrémité de la poutre, qui rejoint le tunnel de la poutre et qui lui sert de piétement. L'invention a aussi pour objet un procédé de démontage d'une cheminée suspendue par son sommet au sommet d'un pylône, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 30 - on procède, au cours d'une première phase éventuelle, à l'aide d'une cabine d'intervention suspendue à une grue, au démontage d'accessoires, notamment des détecteurs, présents à l'intérieur de la cheminée, - on place en base de la cheminée et en passant par l'intérieur de la cheminée, un pied de mât suspendu à la grue, pour recevoir, par la suite, un 35 mât dont la cabine d'intervention, utilisée en première phase, sera de préférence la cabine d'ascenseur, - cette cabine est destinée à circuler à l'intérieur de ce mât, - on suspend un outil de découpe automatique dans la cheminée, - on fait monter cet outil de découpe suspendu à l'aide de la grue depuis la base de la cheminée, - on découpe ou on démonte, au fur et à mesure de cette montée de cet outil de découpe, la cheminée par la base et on récupère les produits de découpe ou de démontage à l'aide de goulottes et d'une trémie placée en regard de ces goulottes, - cette trémie et ces goulottes étant suspendues à l'outil de découpe automatique, - on démonte ainsi progressivement toute la cheminée, - puis on place à la base du pylône, sur le pied de mât, des éléments de mât et une plate-forme portée par ces éléments de mât, tous suspendus à 15 leur tour par la grue au cours du montage, - on élève la plate-forme et le mât jusqu'au sommet du pylône, pour, en opération inverse, servir à la descente au démontage de ce pylône. Avantageusement, on protège l'intérieur de la cabine d'intervention par un blindage en plomb. 20 Avantageusement, on achemine les personnels jusque dans la cabine à l'aide d'un tunnel protégé des radiations et arrivant dans le pied de mât. Avantageusement, on supporte verticalement les éléments de mât par une poutre reposant sur des voiles latéraux, ces voiles latéraux supportant une dalle sommitale percée d'une ouverture en regard de la cheminée. 25 Avantageusement, on cale horizontalement le pied du mât d'une part par un pivot situé en contrebas d'une dalle sommitale percée d'une ouverture en regard de la cheminée, d'autre part par un disque d'encastrement placé contre un chant de la dalle sommitale. Avantageusement, pour placer le pied de mât, on perce une dalle 30 située en contrebas de la dalle sommitale, de préférence avant le démontage de la cheminée. Avantageusement, on munit une plate-forme d'un carrousel, ce carrousel portant des cabines satellites à l'aide de vérins, ces vérins permettant l'éloignement des cabines satellites du mât, ces cabines satellites 35 étant susceptibles de tourner sur elles-mêmes, ces cabines satellites étant munies d'outillages de découpe, de préférence de torches à plasma. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - figure 1 : la cheminée de ventilation; - figure 2 : une solution connue d'un plate-forme circulaire; - figure 3 : les étapes de la phase 1 du procédé de l'invention; - figure 4 : sa phase 2 ; - figures 5 et 6 : sa phase 3 ; - figure 7 : sa phase 4 ; - figure 8 : sa phase 5 ; - figures 9 et 10: ses phases 7a et 7b ; - figures 11 et 12: ses phases 8a et 8b ; - figures 13 à 15: ses phases 10a à 10c ; - figures 16 à 19: ses phases 11 a à 11 d ; - figures 20 à 22: ses phases 12a à 12c ; - figures 23 à 28 :ses phases 13a à 13f avec des détails d'un carrousel de la plate-forme de l'invention et de découpe des poteaux du pylône. DESCRIPTION DU MATERIEL Les principaux matériels utilisés dans l'invention sont, voir les figures, A. Le mât de base, dit aussi pied de mât, B. Supportage du mât (monté en phase 5), C. Le mât lui-même avec ses accessoires D, L'ascenseur circulant à l'intérieur du mât E. Le ou les ancrages glissants F. La plate-forme autoélévatrice A. MAT DE BASE Selon l'invention, voir figure 3, on fait circuler un ascenseur à l'intérieur du mât, voir figures 10 et 12, sur toute la hauteur ou au moins de telle manière que les compagnons et le petit matériel puissent accéder de plain pied dans un ascenseur blindé, depuis un plancher haut de la salle 7001 coté à 67,6 m, voir figure 4. Ainsi, il est possible d'aménager un tunnel avec un système de sas pour accéder jusqu'au poste de travail sans être soumis aux radiations, et ce depuis le sol. Une autre option choisie est de pouvoir mettre en place des jonctions de mâts depuis l'ascenseur lui-même afin de rester protégé au maximum et d'être en parfaite sécurité. Compte tenu de ces critères, des moteurs de l'ascenseur devront être sous la cabine d'ascenseur. Il faut donc que le mât principal descende de quelques mètres sous le niveau du plancher haut de la salle 7001, laquelle ne fait que 6,50 m de haut. Le design prévu initialement s'en trouve largement modifié. Le pied de mât, figure 7, est donc constitué dans sa partie haute d'une section de mât courante spécialement aménagée et se termine par une pyramide inversée au bout de laquelle est fixé un pivot mâle. Ce pivot mâle vient se loger dans un trou carotté aménagé dans la dalle inférieure de la salle 7001. Le pied de mât fait la hauteur entre plancher haut et plancher bas de la chambre 7001, augmentée de la longueur du pivot mâle qui pénètre dans le plancher. Au niveau du trou de la cheminée, trou réalisé dans le plancher haut de la salle 7001, le mât est muni d'un disque extérieur d'encastrement, mécano soudé, de 50 cm d'épaisseur et de diamètre 8.50 m environ. Ce disque sert à supporter des vérins à poussée diamétrale, au nombre de 8, plus 4, qui viennent s'appuyer sur le chant vertical du plancher haut de la salle 7001. Ce système permet de reprendre les poussées horizontales de l'encastrement, sans aucune préparation de génie civil ni exposition aux radiations. De plus, la verticalité pourra être parfaitement réglée et éventuellement corrigée. Le disque sert aussi à boucher le trou par l'intermédiaire d'un couvre joint coulissant s'ajustant par gravité. En pied du mât de base, quatre vérins permettent de régler l'altitude de ce dernier lors du raccordement au deuxième mât. L'ensemble pied de mât possède sa propre centrale hydraulique et son groupe électrogène commandés à distance (ou éventuellement par des connexions électrique avec prises) et son inclinomètre numérique deux axes. Il est possible de modifier le design du châssis supportant les quatre vérins de manière à intéresser la dalle sur un cercle allant jusqu'à 8.50 m de diamètre et ainsi pouvoir faire reposer temporairement une charge plus lourde. Il est aussi possible de reporter la charge plus loin en équipant le pied de mât de stabilisateurs télescopiques. B. POUTRE PRINCIPALE Selon l'invention, voir figure 8, la reprise de charge est réalisée par une poutre principale unique, de section de 3 m x 3 m environ, afin de laisser VEN 03-AVR-2009 16:01 SchmitChretienShihin E33 1 30 73 84 49 8 passer en son milieu, et verticalement, le deuxième mât vertical qui interpénétrera dans celte-ci. La poutre est constituée de quatre membrures principales en HEM de 240, soit une section de 40 000 mm2 pour les deux membrures supérieures ou inférieures. Le couple maxi transmissible pour 5 une telle poutre est de Cmax = 40 000 x 16 x 2.743 = 1 747 Txm. Les indications présentées dans cette description sont, conformément aux usages dans le domaine du génie civil et de la manutention en tonnes-mètres, Txm, équivalentes à 1 000daNxM, ou en tonnes, équivalentes à 1 000 daN, ou en Kg, équivalent à 1 daN. Le moment en flexion verticale 10 généré par le mât est MM = Pif = 220x2414 = 1320Txm. Le moment horizontal est nul car il est entièrement repris par le mât de base et son disque d'encastrement. Les diagonales horizontales de ta poutre sont dimensionnées uniquement pour l'anti déversement Les diagonales verticales sont dimensionnées pour reprendre le couple vertical maxi soit 15 1750 Txm. Le poids de la poutre peut être estimé à 2 fois le poids des membrures principales soit Pp = 157 x 4 x 24 x2 = 30 tonnes. La poutre est évidée en son milieu. Aux quatre angles du passage vertical d'interpénétration, des platines sont soudées sur les membrures principales afin de transmettre correctement l'effort vertical apporté par la colonne de 20 mât et son matériel mobile Des guides évasés permettent une introduction facile. Le moment total à reprendre est donc 1320 Txm plus le moment généré par le poids propre de la poutre Mn = PI 14 = 30 x 2414 = 90Txm. Le moment total est donc MT = 1320 + 90 =1410 Pour ces nacelles satellites, trois options sont alors possibles a) Bras articulé simple avec asservissement automatique de l'angle de la cabine avec l'angle du bras. Grâce à une bielle, la face extérieure de la cabine reste toujours tangente à la circonférence où elle est en train de travailler b) Bras articulé double actionné par deux vérins hydrauliques commandés indépendamment l'un de l'autre et rotation de la cabine par un troisième vérin indépendant. Cette solution donne beaucoup plus de souplesse pour intervenir dans des endroits difficiles d'accès et particulièrement à l'extérieur des poteaux de la structure. c) Bras articulé simple et télescopique, un vérin actionne l'angle du bras, deux vérins d'un double bras actionnent le télescope, un vérin actionne la rotation de la cabine Cette dernière solution parait allier la meilleure performance en termes de souplesse d'utilisation, simplicité de fonctionnement et fiabilité. Il est à noter que, en plus des systèmes de rétraction de secours opérables par les techniciens à l'intérieur de la cabine de l'ascenseur, les bras sont munis de passerelles qui permettent d'évacuer les nacelles satellites et de rejoindre l'ascenseur intérieur. Il est également à noter que, sauf manoeuvre exceptionnelle, personne ne circulera sur la plate-forme elle- même. Donc les risques de chute du fait de l'absence de garde corps extérieurs ou les risques d'interférence homme/nacelle sont normalement nuls. Les nacelles satellites sont de forme ronde pour diminuer leur poids. DESCRIPTIF DE L'ENCHAINEMENT DES OPERATIONS 1 Démontage des 2 sondes. Pour cela, phase la et 1 b, figure 3, on utilise la cabine de l'ascenseur intérieur, suspendue p rovisoirement à u ne g rue, laquelle est protégée anti radiations. La cabine est équipée de trappes latérales qui permettent une intervention sans en sortir. La cabine est équipée pour cette opération d'un système de double pince hydraulique fixé sur un côté de la cabine et actionné par une centrale autonome fixée sur le toit. A l'intérieur de la cabine est embarquée une torche plasma alimentée par un groupe électrogène et un compresseur sur le toit. L a cabine est a ccrochée à la grue à l'aide du palonnier orienteur. Elle emmène une ou deux personnes à bord reliées par radio. Les caméras nécessaires diffusent au grutier et au poste de commandement les images nécessaires à une conduite des opérations en parfaite sécurité. La cabine est descendue dans la cheminée et est placée de telle manière que les pinces en position ouvertes soient appuyées latéralement sur la sonde la plus haute. Les pinces sont refermées par un opérateur situé dans la cabine. La torche fixée au bout de son bras articulé est commandée par l'opérateur manoeuvrant ses manettes, ou joysticks. La découpe se fait depuis l'intérieur de la cabine sous caméra. Si elle ne peut se finir complètement, une trappe plus grande est ouverte. La grue tirant très légèrement en renard, la cabine revient à l'aplomb de sa suspente dès que la sonde est désolidarisée du tube de la cheminée. Suivant la conception de la sonde, il pourra être préférable de découper le tube de la cheminée autour de la sonde plutôt que la sonde elle-même. Le démontage de la sonde se fait de la même manière, avec peut-être un changement de pinces de préhension suivant les profils identifiés. 2 Carottaqe de la dalle plancher bas salle 7001 Après enlèvement des sondes, phase 2 figure 4, la cabine de l'ascenseur est débarrassée de sa pince latérale et de sa torche plasma. Elle est ensuite boulonnée sur un socle dans lequel sont intégrées la carotteuse, une réserve d'eau et une antenne GPS. La carotteuse est reliée à la centrale hydraulique restée sur le toit. Le tout est descendu avec un ou deux opérateurs à l'intérieur de la cheminée et s'arrête à quelques cm du sol au niveau 67,6m. Soit un opérateur descend de la cabine le temps de positionner exactement la carotteuse à l'aide de la balise GPS, soit on attend la fin du balancement et on pose au bon moment. L'horizontalité est réglée grâce à quatre vérins. Le poids propre de la cabine suffit à stabiliser la carotteuse le temps de la perforation. Le cylindre béton tombe dans une salle inférieure. 3. Découpaqe du bas du tube de la cheminée Un ancrage glissant, phase 3, figures 5 et 6, vient se placer à l'intérieur du tube inox de la cheminée. Il est équipé de quatre ou huit vérins supplémentaires à l'extrémité desquels sont installées des roues motorisées tournant autour d'axes verticaux et qui appuient sur ce tube inox. Ces quatre vérins sont disposés aux quatre points cardinaux. Ces vérins peuvent tourner sur eux-mêmes de 90° afin que leurs roues aient leur axe en position horizontale. Les tiges sont alors bloquées en rotation et les corps guidés par une couronne motorisée ou vérin double effet. L'ancrage est aussi équipé d'un groupe électrogène et d'un compresseur pour alimenter deux torches p lasma. Les vérins et les roues motorisés sont reliés à la centrale hydraulique autonome et les torches sont montées sur des bras ajustables pour se trouver en permanence à la meilleure distance pour couper l'acier inox du tube de la cheminée. En montant ou descendant les faisceaux des torches plasma, on découpe des créneaux dans le bas du tube, de même hauteur, comme pour y réaliser des dents d'une mâchoire supérieure. Puis chacune de ces dents est cisaillée à la torche à plasma. L'ancrage glissant est équipé d'un container suspendu en son centre à environ 3 m en dessous. Ce container a une capacité de 10 ou 20 tonnes. Sous cet ancrage sont aménagés aussi 2 goulottes diamétralement opposées et télescopables grâce à des vérins. Ces goulottes viennent se placer sous la tôle du tube inox en train d'être découpée et les dents sont récupérées dans le container. Pour le début de la découpe, les goulottes se trouvent sous la dalle haute de la chambre 7001. Dès qu'une hauteur suffisante de tube de cheminée est découpée, les goulottes sont rétractées, l'outil relevé et les goulottes de nouveau déployées au dessus de la dalle. Il est raisonnable d'envisager la découpe de morceaux de 1 m2 environ. Soit cette technologie est utilisée pour découper toute la hauteur de la cheminée sauf la partie sommitale, soit seulement 5 m sont découpés ainsi, le reste étant fait suivant une méthode décrite ci-après. Si cette technologie est utilisée jusqu'en haut, le traitement des cerces de stabilisation horizontale du tube de la cheminée est le même que pour le passage de la dalle. Il est à noter que cette technologie n'est génératrice d'aucune radiation pour les intervenants, tout se passant depuis la cabine de la grue et depuis le poste de commandement déporté. 4. Descente du pied de mât Puis, le pied du mât, phase 4, figure 7, est élingué de préférence avec un palonnier hydraulique auto décrocheur, accrocheur et orientable, donc sans intervention humaine directe. Il est muni de sa propre centrale hydraulique autonome, d'une caméra à transmission d'images distance et de son système de télécommande de préférence aussi de son système de géo localisation. Le pied de mât est déjà debout sur son support, équipé d'un disque d'encastrement, de ses vérins, de sa centrale hydraulique autonome, de ses deux inclinomètres haute sensibilité émettant des signaux analogiques et de son système de transmission. L'ascenseur est déjà engagé dans ce pied du mât. Le tout est descendu à la grue jusqu'au dessus du carottage réalisé en phase 2. Il est à noter que, si une personne se trouve dans la cabine, elle peut manoeuvrer les vérins avec une télécommande filaire et décrocher si nécessaire les élingues en étant très peu exposée. Elle pourra aussi être protégée pour faire la liaison avec le deuxième mât. Le pied de mât est donc mis en place dans sa position parfaitement verticale en x, et en y légèrement en dessous de sa position en z. L'orientation angulaire devra être parfaitement respectée. En même temps que le pied de mât sont descendues les rallonges électriques de l'ascenseur et de la plate-forme. 5. Mise en place de la poutre principale Puis, la poutre principale, phases 5a à 5d, figure 8, est élinguée uniquement en son centre de gravité. Elle est équipée de 6 grosses roues à bandage plein motorisées et rétractables grâce à 6 vérins. Un contrepoids permet de déplacer le centre de gravité de 2 m environ vers l'arrière. Afin de mieux répartir la charge sur la dalle et le pied de mât des roues supplémentaires pourraient être installées. Lorsque la poutre est introduite, elle est glissée et guidée jusqu'à ce que le centre de gravité vienne se situer à l'aplomb du contreventement de la cheminée sur lequel l'élingage viendrait en butée. Des avant becs et cônes d'entrée seront aménagés Les 2 roues avant sont encore positionnées sur le disque d'encastrement tandis que le deuxième train de roues est à l'aplomb du voile de soutien du massif. Le disque d'encastrement est muni de guides latéraux qui permettent à la poutre de rouler suivant l'axe souhaité. Ces accessoires font partie du contrepoids. La poutre est munie de sa propre centrale hydraulique et d'une hélice motorisée afin de pouvoir l'orienter suivant l'angle d'introduction souhaité. La poutre est décrochée automatiquement et est translatée sur les 4 roues. Dès que les 2 dernières roues se retrouvent à l'aplomb du voile de soutien, les roues du milieu sont escamotées et la poutre continue sa translation jusqu'à sa position finale. 6. Mise en place du premier élément de mât Un premier élément de mât, phases 7a et 7b, figure 9, est mis en place à l'aide du même palonnier que le mât de base. II est équipé de l'ancrage automoteur descendu à sa position la plus basse. Deux techniciens sont à poste dans la cabine de l'ascenseur. Le mât est descendu au travers de la poutre, et vient affleurer, par l'intermédiaire de 4 vérins reliés hydrauliquement entre eux, sur les 4 patins d'appui de la poutre. Ces vérins sont alimentés par la centrale de la poutre. Le mât de base est relevé jusqu'à ce qu'il vienne au contact du premier élément de mât. Pour ce faire, les 8 vérins du disque d'encastrement sont décintrés de la dalle de niveau haut, et 4 vérins d'appui du mât de base sont actionnés. Les techniciens font monter la cabine jusqu'à se trouver à la bonne hauteur, figure 10, pour faire l'éclissage. Ils ouvrent les trappes prévues à cet effet et les referment dès que l'opération est terminée. Les 4 vérins d'appui du mât de base sont alors relevés. La grue relâche la charge de telle manière que tout le poids du colis repose sur la poutre. Puis, les 8 vérins du disque d'encastrement sont remis en pression en ajustant la parfaite verticalité. Ensuite, au fur et à mesure du chargement de la poutre, pour la mise en place des autres éléments de mâts, phase 8a, 8b, et phases10a et 10b, figures 11 à 14, les 4 vérins situés entre cette dernière et le mât sont remplis, étendus, afin de compenser l'augmentation de la flèche de celle-ci. Avec une VEN 03-AVR-2009 16:01 SchmitChretienShihin E33 1 30 73 84 49 n nnd même opération sur les vérins du disque d'encastrement au besoin. 7. Mise en place de la plate-forme Le mât suivant est introduit et mis en place équipé du chariot moteur de la plate-forme à l'aide du palonnier. [1 est éclissé depuis l'intérieur de la cabine ascenseur. Ensuite, c'est la plate-forme circulaire elle-même qui est descendue à l'aide du palonnier circulaire prévu pour démonter les éléments de supportage du tube de cheminée. Un élément de mât est ensuite introduit, portant la hauteur totale à environ 36 ou 40 m La plate-forme est connectée électriquement. Un petit treuil électrique branché temporairement sur l'ascenseur permet de remonter un gros câble électrique depuis [a salle 7001. La plate-forme est redescendue de telle manière que son plancher soit à environ 9 m du sol, c'est-à-dire sous la première . cerce de maintien horizontal du tube. 8. Alternative de découpe du tube de la cheminée Au cas où la cheminée n'aurait pas été complètement démontée suivant la phase 3, un palonnier circulaire à 8 brins est descendu dans la cheminée par la grue. Son diamètre est d'environ 8,30 m. Au milieu et en haut de chacun des 4 secteurs égaux prédécoupés en phase 3, 4 trous de diamètre 20 cm et distants de 40 cm deux à deux sont pratiqués avec les torches plasma, depuis des nacelles mobiles et blindées se trouvant de part et d'autre de la plate-forme. Une découpe horizontale est aussi pratiquée ne laissant que 4 sections de 10 cm pour tenir chacun des panneaux. Les torches plasma sont fixées au bout d'un bras articulé télécommandé depuis les nacelles satellites. Une fois les 16 trous faits et refroidis, le palonnier est descendu de telle manière que les élingues à pendre se trouvent à la hauteur du haut des trous et en face de chaque paire. Les trappes des nacelles mobiles sont ouvertes. Des élingues à 2 boucles passées dans les 2 trous et raccrochées à chaque crochet d'élingue. Les trappes sont refermées. Le palonnier est mis légèrement en tension sur 1 des 4 secteurs (les élingues ne sont pas exactement de la même longueur). Les torches plasma finissent de découper les sections en attente, La plate-forme redescend. Les 4 secteurs sont évacués en même temps. L'opération est renouvelée jusqu'au niveau 110 en 2 ou 3 fois. 9. Mise en place de l'ancraq_e glissant La plate-forme est descendue à sa position la plus basse et s'arrime automatiquement à l'ancrage. L'ancrage est amené à sa position d'ancrage. Les vérins sont déployés soit sur la cerce de cheminée des niveaux 99 ou 111 soit sur le noeud tubulaire du niveau 105. L'ancrage est bloqué sur le mât pour supprimer les jeux fonctionnels de coulissement. Le disque d'encastrement est désactivé. La plate-forme est désaccouplée de l'ancrage. Ce scénario peut changer en cas d'utilisation de 2 ancrages glissants. 10. Suite et fin de l'assemblage des mâts ; 11. Suite et fin du découpage de la cheminée jusqu' au niveau 138 ; 12. Démontage de la partie sommitale de la cheminée. Huit paires de trous sont pratiqués depuis les nacelles satellites des plates-formes à l'aide des bras articulés portant les torches plasma, de préférence dans la partie basse de l'anneau renforcé. Le palonnier circulaire est amené par la grue. Les 8 élingues boucles sont passées par les trous et remises en place dans les 8 crochets Le palonnier est mis en tension. Eventuellement, les points de liaison entre la cheminée et la structure sont découpés à la torche plasma depuis les nacelles satellites La plate-forme est redescendue au niveau de l'ancrage. Le personnel est évacué. Le levage est effectué. 13. Démontage de la partie haute de la structure A l'aide des nacelles satellites, des trous diamétralement opposés sont découpés dans le haut des tubes principaux de la structure, de telle manière que l'on puisse passer un axe traversant tangent au cercle passant par le centre des 8 tubes. Le palonnier est équipé de 8 paires d'élingues dont 1 paire de chaque est munie d'un axe de longueur 500 mm environ. Le palonnier est approché avec la grue. Depuis les nacelles satellites dont les trappes latérales auront été ouvertes, les axes sont enfilés dans la paire de trous et raccrochés à la deuxième élingue. Le palonnier est mis en tension. Chaque paire d'élingues est munie d'une jauge de contrainte qui renvoie l'information au poste de commandement et éventuellement en plus au grutier. La tension totale est égale au poids estimé -10%. La plate-forme est redescendue au niveau de la première découpure, soit le niveau 141 m. Le poteau dont l'élingue est la plus chargée et son opposé sont découpés en premier à l'aide des torches plasma. Pour ce faire, un trou de section rectangulaire est pratiqué en plusieurs fois sur le demi-cylindre intérieur de chaque tube de contreventement. Les bouts découpés sont poussés dans le tube. Le deuxième demi-cylindre de chaque tube est découpé suivant un seul trait de coupe. Le tube principal est découpé de la même manière. Les morceaux du tube du demi cylindre sont poussés dans le tube principal. Chaque nacelle satellite est munie sur le côté d'un vérin vertical de 20 tonnes de capacité environ. Ce vérin est manoeuvrable et plaçable depuis l'intérieur par rotation de la cabine et extension du bras de liaison. Si, lors de la découpe, le tube ne monte pas naturellement du fait d'une tension supérieure au poids, le vérin vertical est introduit dans la fenêtre rectangulaire demi cylindrique, les fourches hautes et basses du vérin introduites dans les champs du tube étant mises en pression, jusqu'à décollement pour être sûrs que les parties hautes et basses sont complètement désolidarisées. Le vérin vertical est ensuite rétracté et enlevé. L'opération est recommencée 4 fois par ordre décroissant de tension. Dès que la partie enlevée est libre, la plate-forme redescend, le personnel évacue et l'opération de levage peut commencer. Il est possible de découper juste au milieu du noeud, mais sauf si il présente des surépaisseurs difficilement coupables à la torche plasma. 14. Démontage des parties courantes L'opération est recommencée autant de fois qu'il y a d'éléments à démonter. Les mâts sont enlevés au fur et à mesure que les éléments de structure de cheminée sont déconstruits. Au démontage du mât concerné, la plate forme se raccouple à l'ancrage mobile, lequel est décintré et redescendu en appui sur la poutre basse. 15. Le reste de la structure est démonté Le dernier colis est le pied de mât. 16. Démontage du dernier élément On peut anticiper quelques difficultés à déboulonner ou couper les platines des pieds de poteau. Pour limiter les radiations, ce travail pourra se faire depuis la casemate de bout de tunnel suspendue au bout de la grue et équipée d'une trappe et d'une torche plasma. Une fois le dernier élément complètement désolidarisé du béton, la casemate sera reposée à sa place, l'élément sera accroché au palonnier et évacué. EVALUATION DES RADIATIONS En partant de l'hypothèse de mettre 6 cm de plomb sur les faces exposées où le taux de radiation est de 3 pSv / heure et moins ailleurs pour VEN 03-AVR-2009 16:01 SchmitChretienShihin $33 1 30 13 84 49 n nn2929974 19 obtenir le même taux net à l'intérieur de l'espace protégé, le facteur d'atténuation maximum serait de 2 x 60 / 6,5 = 600. Le taux résiduel serait de 3pSv/600 = 4.9 pSv pour un objectif de 14 pSv. L'épaisseur maximale nécessaire pour atteindre cet objectif serait de 5 2x = 214, soit x = 7.74 soit une épaisseur de 6.5 x 7.74 = 50 mur. L'estimation de 50 murs pour les planchers exposés, 40 murs pour les parois, 30 murs pour les plafonds est assez proche de la réalité, Cette estimation donne une épaisseur moyenne de 40 mm. Suivant les hypothèses Novenka, l'efficacité d'atténuation ramenée à la masse est de '73 pour le 10 plomb, 128 pour l'acier, et 117 pour le béton. Pour gagner du poids, il est donc préférable de mettre le minimum d'acier et le maximum de plomb, et de concevoir autant que faire se peut les parties à protéger en tôle plutôt qu'en profilé. L'objectif de 14 pSv maxi dans la cabine de l'ascenseur, la casemate au sol et les nacelles satellites est compatible avec les estimations de poids 15 de la solution de base Cette méthodologie utilise les pleines capacités des différentes technologies que tous les opérateurs ont l'habitude de mettre en oeuvre et qui permettent de réduire d'une manière sensible l'exposition aux radiations. Elle conduit aussi à remettre en question le cheminement protégé pour 20 rejoindre le chantier. En nombre de trajets d'accès au poste de travail, le bilan est - montage de la plate-forme 7 trajets x 2 personnes = 14 - démontage du tube de la cheminée 7 trajets x 4 personnes _ 28 (ou 4 suivant l'autre méthodologie) 25 - démontage de la structure 7 trajets x 4 personnes = 28 - démontage de la plate-forme 7 trajets x 2 personnes = 14 Soit un total de 84 (ou 60) trajets de 10 mn aller/retour chacun soit 14 heures (ou 10 h) à une exposition moyenne de 1 pSv soit 14 pSv ou 10 pSv maximum suivant la méthodologie retenue. Cette dose est à comparer à 30 celle à laquelle on ne peut échapper pour installer le tunnel béton de la solution de base. Un bon compromis semble ôte un tunnel de 100 m de long environ en un seul morceau reliant directement l'ascenseur vertical au plancher haut de la dalle 7001 et se terminant par un abri en plomb-casemate permettant d'attendre, de surveiller, de se reposer, ou de piloter et 35 de rejoindre l'ascenseur du mât de la plate-forme. Ce tunnel serait de section 1 m x 2 m en tôle de 10 mm d'épaisseur et serait muni de ses piètements à pendre. L'ensemble du tunnel pèse dans les 70 tonnes pour un levage à mi portée. La pente d'accès de 7 % pour une longueur de 100 m pourrait être parcourue très rapidement Le tunnel installé parallèlement au rayonnement principal devrait protéger assez efficacement les personnes l'empruntant. Les piètements seraient suffisamment larges pour repartir les efforts et permettre l'auto stabilité. L'ascenseur vertical serait lui aussi préinstallé dans un puits vertical de même conception que le tunnel et raccordé à ce dernier. Il pourrait servir de piètement au tunnel. ESTIMATION DE POIDS Mâture complète 100 tonnes Disque d'encastrement 10 tonnes Ancrage mobile 10 tonnes Poutre de supportage 40 tonnes Plate-forme 70 tonnes Palonniers 30 tonnes Ascenseur 20 tonnes Tunnels horizontaux 70 tonnes Trémie verticale d'accès + ascenseur 70 tonnes Casemate en bout de tunnel 20 tonnes Divers 20 tonnes Total 460 tonnes Ce poids est à rapprocher de la solution de la figure 2 dont une estimation comparable conduit à un poids total d'environ 1 000 tonnes. REVENDICATIONS1 - Procédé de découpe d'une cheminée suspendue par son sommet au sommet d'un pylône, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - on enlève des accessoires et des saillies présentes à l'intérieur d'un tube de la cheminée à l'aide d'une cabine en plomb, pouvant accueillir deux opérateurs et munie d'un bras articulé équipé d'une torche à plasma, ou équivalent, autonome et d'un système de préhension, de préférence par pince hydraulique manoeuvrable depuis l'intérieur de la cabine, - on perce un trou circulaire dans une dalle basse d'une l'assise béton de la cheminée, à l'aide d'une carotteuse placée sous la cabine en plomb et portant sa propre réserve d'eau, et son système de géo localisation, - on découpe le tube de la cheminée à l'aide d'un disque de diamètre inférieur au tube de cette cheminée, en s'appuyant sur ce dernier à l'aide de roues télescopiques motorisées et rotatives, permettant des mouvement circulaire et verticaux, - le disque étant suspendu à une grue pendant cette opération, - le disque étant muni de ses propres moyens d'approvisionnement en électricité, d'une centrale hydraulique et d'un compresseur, - le disque étant muni de torches plasma ou équivalent pour la découpe du tube, - sous le disque est suspendu un container de stockage alimenté par des goulottes télescopiques destinées à guider des découpes de tôles de la cheminée dans celui-ci. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - on met en place un pied de mât reprenant des efforts d'encastrement entre un pivot bloqué horizontalement dans un trou carotté d'une dalle d'assise basse, et un disque d'encastrement bloqué horizontalement par l'intermédiaire de vérins sur les flancs d'un trou de passage du tube de la cheminée dans une dalle d'assise haute, - le pied de mât possédant ses propres moyens de production électrique, de centrale hydraulique, de radio commande, et de géo localisation. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ceque - on munit une poutre de ses propres moyens de translation horizontale et d'élévation ou rétractation de ses roues, - on la met en place sous la structure de la cheminée, une fois qu'une partie basse du tube de celle-ci aura été enlevée. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que - on munit la poutre de ses propres moyens de production électrique, centrale hydraulique, radio commande et rotation sur elle-même dans un plan horizontal, 5 - Procédé selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que - la poutre accueille ensuite le mât en son intérieur. 6 - Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que - on munit la poutre de quatre vérins, - ces vérins étant interposés entre elle et un support des éléments de mâts pour compenser sa flèche du fait de variations de poids. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que - on met en place d'un mât vertical en continuité du pied de mât, comportant un ascenseur intérieur à crémaillère, une plate-forme extérieure à crémaillère et un ancrage glissant auto plaçant. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que - on munit la plate-forme d'un chariot automoteur circulant le long du mât et équipé d'une piste circulaire, un carrousel tournant sur lui même porté par cette piste - des cabines satellites circulaires situées au bout de doubles bras articulés et télescopiques, elles mêmes équipées d'un bras articulé porteur 30 d'une torche à plasma, - tous ces éléments étant manipulables depuis l'intérieur protégé de la cabine de l'ascenseur ou des cabines satellites. 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que 35 - on munit la plate-forme d'un vérin séparateur à action verticale. 22 10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que - on met en place un ou plusieurs ancrages auto plaçant, automoteurs et ou accouplables à la plate-forme, - ces ancrages étant munis de vérins d'appui rayonnant et auto plaçant, - ces ancrages étant munis de leur propres moyens de production d'énergie, de centrale hydraulique et de radio commande, - ces ancrages pouvant servir de structure de base pour un robot de 10 découpe du tube de cheminée. 11 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que - on utilise un palonnier radio commandé auto accrocheur, auto décrocheur, et muni de moyen de rotation pour permettre de placer les 15 pièces manutentionnées en rotation. 12 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que - on munit les palonniers de jauges de contraintes capables de transmettre par radio leurs signaux de mesure des poids supportés. 20 13 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que - on utilise une poutre caisson en acier de grande portée, - cette poutre caisson faisant office de tunnel d'accès des personnels. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que 25 - on utilise un ascenseur, circulant dans une trémie verticale en acier, en extrémité de la poutre, qui rejoint le tunnel de la poutre et qui lui sert de piétement. 15 - Procédé de démontage d'une cheminée suspendue par son sommet au sommet d'un pylône, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes 30 suivantes : - on procède, au cours d'une première phase éventuelle, à l'aide d'une cabine d'intervention suspendue à une grue, au démontage d'accessoires, notamment des détecteurs, présents à l'intérieur de la cheminée, - on place en base de la cheminée et en passant par l'intérieur de la 35 cheminée, un pied de mât suspendu à la grue, pour recevoir, par la suite, unmât dont la cabine d'intervention, utilisée en première phase, sera de préférence la cabine d'ascenseur, - cette cabine est destinée à circuler à l'intérieur de ce mât, - on suspend un outil de découpe automatique dans la cheminée, - on fait monter cet outil de découpe suspendu à l'aide de la grue depuis la base de la cheminée, - on découpe ou on démonte, au fur et à mesure de cette montée de cet outil de découpe, la cheminée par la base et on récupère les produits de découpe ou de démontage à l'aide de goulottes et d'une trémie placée en regard de ces goulottes, - cette trémie et ces goulottes étant suspendues à l'outil de découpe automatique, - on démonte ainsi progressivement toute la cheminée, - puis on place à la base du pylône, sur le pied de mât, des éléments 15 de mât et une plate-forme portée par ces éléments de mât, tous suspendus à leur tour par la grue au cours du montage, - on élève la plate-forme et le mât jusqu'au sommet du pylône, pour, en opération inverse, servir à la descente au démontage de ce pylône. 16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que 20 - on protège l'intérieur de la cabine d'intervention par un blindage en plomb. 17 - Procédé selon l'une des revendications 15 à 16, caractérisé en ce que - on achemine les personnels jusque dans la cabine à l'aide d'un 25 tunnel protégé des radiations et arrivant dans le pied de mât. 18 - Procédé selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que - on supporte verticalement les éléments de mât par une poutre reposant sur des voiles latéraux, 30 - ces voiles latéraux supportant une dalle sommitale percée d'une ouverture en regard de la cheminée. 19 - Procédé selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que - on cale horizontalement le pied du mât d'une part par un pivot situé 35 en contrebas d'une dalle sommitale percée d'une ouverture en regard de lacheminée, - d'autre part par un disque d'encastrement placé contre un chant de la dalle sommitale. 20 - Procédé selon l'une des revendications 15 à 19, caractérisé en ce 5 que - pour placer le pied de mât, on perce une dalle située en contrebas de la dalle sommitale, - de préférence avant le démontage de la cheminée. 21 - Procédé selon l'une des revendications 15 à 20, caractérisé en ce 10 que - on munit une plate-forme d'un carrousel - ce carrousel portant des cabines satellites à l'aide de vérins , - ces vérins permettant l'éloignement des cabines satellites du mât, - ces cabines satellites étant susceptibles de tourner sur elles- 15 mêmes, - ces cabines satellites étant munies d'outillages de découpe, de préférence de torches à plasma.