Brevet FR2979245A1 — publié le 20130301

Structure artificielle de spéléologie modulaire à parcours reconfigurable Domaine technique de l'invention L'invention concerne une structure artificielle de spéléologie pour constituer un tunnel de cheminement interne ayant une configuration prédéterminée. État de la technique Jusqu'à présent, on a l'habitude de pratiquer la spéléologie dans un environnement naturel, en choisissant des itinéraires souterrains connus ou à découvrir. Une telle pratique nécessite du matériel spécialisé, notamment des descendeurs, des bloqueurs, des cordes et de l'éclairage électrique ou à acétylène. L'apprentissage s'effectue généralement sur le site, avec l'aide de spéléologues confirmés. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser une structure artificielle de spéléologie pouvant être facilement mise en oeuvre dans un environnement extérieur ou dans un local de loisirs, et reconfigurée de manière à modifier le profil du tunnel de cheminement selon diverses options de difficulté. La structure artificielle de spéléologie selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte : une pluralité de modules formés par des tronçons creux de formes diverses, ayant chacun au moins deux brides de raccordement à des extrémités ouvertes, des moyens de positionnement angulaire pour orienter les modules successifs entre eux selon un angle prédéterminé, et des moyens d'assemblage pour la juxtaposition bout à bout des modules successifs. Selon une caractéristique de l'invention, les brides de raccordement de la totalité des modules présentent des profils identiques, chaque bride comprenant une surface d'appui à contour périphérique polygonal constituant lesdits moyens de positionnement angulaire. La surface d'appui des brides de raccordement est pourvue avantageusement d'orifices pour le passage des moyens d'assemblage, par exemple des vis ou des boulons. La configuration de la structure artificielle de spéléologie s'effectue par juxtaposition de différents types de modules, en les assemblant entre eux par aboutement des brides correspondantes avec l'orientation désirée. Selon un mode de réalisation préférentiel, le contour périphérique des brides de raccordement est octogonal autorisant huit options d'orientation avec un angle de décalage de 45° entre les modules juxtaposés. L'assemblage modulaire comprend : - une première série de modules ayant une première longueur Ll entre deux brides parallèles s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal, une deuxième série de modules ayant une deuxième longueur L2 entre deux brides parallèles s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal, la deuxième longueur L2 étant inférieure à celle Ll de la première série, - une troisième série de modules à enveloppes coudées équipées de deux brides de raccordement disposées à angle droit, - et une quatrième série de modules ayant chacun deux brides de raccordement disposées à 45° l'une par rapport à l'autre pour former un dièdre. Tout parcours spéléologique peut ainsi être facilement reconfigurable par le client. Il suffit de remplacer l'un des modules par un autre, et/ou de modifier l'orientation angulaire des modules. Après mise en place des vis d'assemblage entre les modules positionnés, l'ensemble du parcours est fixé mécaniquement au sol ou à tout autre support fixe. Le tunnel peut être complété en rajoutant de nouveaux modules. Les opérations d'assemblage et de démontage sont faciles à mettre en oeuvre sans outils spéciaux, et sans risque d'endommager les modules. Le transport sur site des modules est également facilité, car le montage final s'effectue sur le chantier. L'intérieur du tunnel est continu après assemblage des modules, et peut être relié à un générateur d'air assurant la ventilation. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique des différents modules réparties selon quatre séries pour la construction de la structure artificielle de spéléologie selon l'invention ; la figure 2A représente une vue en perspective de l'un des modules à trois voies de la première série ; les figures 2B, 2C et 2D montrent les vues en élévation,en plan et de profil de la figure 2A ; la figure 3A représente une vue en perspective d'un autre module à quatre voies de la première série ; - les figures 3B, 3C et 3D montrent les vues en élévation,en plan et de profil de la figure 3A ; - la figure 4A représente une vue en perspective de l'un des modules à quelques modules avec le centre C des brides de raccordement qui est aligné sur le quadrillage de la grille G. les figures 4B, 4C et 4D montrent les vues en élévation,en plan et de profil de la figure 4A ; la figure 5A représente une vue en perspective de l'un des modules à brides décalées de 45° de la quatrième série ; les figures 5B, 5C et 5D montrent les vues en élévation,en plan et de profil de la figure 5A ; - les figures 6A, 6B et 6C illustrent des exemples d'installations avec des configurations variées ; - les figures 7A, 7B et 7C sont des vues en élévation de trois modules tampon destinés à constituer des chambres de rassemblement intégrées entre les autres modules de la structure ; les figures 7D, 7E et 7F sont des vues en plan respectivement des figures 7A, 7B, 7C; - les figures 8A et 8B montrent la représentation de chaque extrémité des modules de la structure artificielle correspondant à une grille G à trois dimensions ; - les figures 9A et 9B représentent des vues en élévation et de profil de quelques modules avec le centre des brides de raccordement qui est aligné sur le quadrillage de la grille G. Description détaillée de l'invention Sur la figure 1, une structure de spéléologie modulaire est construite à partir d'une pluralité de modules 10a-10o creux destinés à être raccordés bout à bout entre eux pour constituer un parcours artificiel de spéléologie ayant un profil prédéterminé en fonction du nombre de modules, de leurs profils et de leurs positionnements respectifs. Une telle structure artificielle de spéléologie peut être construite dans un environnement extérieur, ou intérieur dans un local sportif ou de loisirs. Chaque module 10a-o possède une enveloppe creuse avec des parois internes lisses adaptées au passage d'une personne, et des brides 11, 12, 13, 14, 20, 21 de raccordement. Tous les modules 10a-o ont des brides de raccordement identiques, mais leurs longueurs et leurs profils sont différents. Une première série de modules 10a-10e présente à titre d'exemple des tronçons de longueurs L1 entre brides de 1200mm, et comporte un module à col 10a, un module à rétrécissement 10b, un module droit 10c sans coude, un module à trois voies 10d, et un module à quatre voies 10e . Les modules 10a, 10b et 10c sont dotés chacun d'un tronçon rectiligne à deux brides 11, 12 s'étendant aux extrémités opposées dans deux plans parallèles, et en alignement avec l'axe longitudinal du tronçon. Le module à trois voies 10 d est représenté en détail aux figures 2A-2D. Il comporte les deux mêmes brides 11 et 12 de raccordement séparées par l'intervalle longitudinal d de 1200mm comme dans les modules 10a-10c, mais en plus une troisième bride 13 de raccordement latéral disposée dans un plan orthogonal aux deux plans parallèles des brides 11 et 12. On note que cette troisième bride 13 a une structure identique à celle des deux autres brides de raccordement 11 et 12. Sur la figure 2B, on remarque que l'axe YY' de la bride 13 est perpendiculaire à l'axe XX' longitudinal des brides 11 et 12. Chaque bride 11, 12, 13 de raccordement est pourvue d'un passage interne 15 circulaire en liaison avec l'intérieur du tronçon, et d'un bord périphérique 16 polygonal, notamment octogonal dans l'exemple représenté. La surface d'appui des brides 11, 12, 13 est de préférence plane de manière à procurer une bonne surface de contact lors de l'assemblage en aboutement de deux modules juxtaposés. Des orifices 17 (huit dans l'exemple représenté) sont ménagés dans les brides à intervalles angulaires prédéterminés pour permettre le passage de moyens de fixation démontables, notamment des boulons ou des vis. Le module à quatre voies 10e est illustré en détail aux figures 3A-3D. Il est équipé des trois mêmes brides 11, 12, 13 de raccordement du module 10d des figures 2A-2D, avec en plus une quatrième bride 14 décalée de raccordement. On note que cette quatrième bride 14 additionnelle a une structure octogonale identique à celle des trois autres brides de raccordement 11 -13, avec les mêmes orifices 17. La bride 14 s'étend dans un plan orthogonal à celui de la troisième bride 13, tout en étant parallèle à l'axe longitudinal XX' de l'enveloppe du tronçon principal. Les deux brides 13, 14 sont décalées l'une de l'autre de 90°, la troisième bride 13 étant plus proche de la bride 12, et la quatrième bride 14 plus proche de la bride 11 opposée. La deuxième série de modules rectilignes 10f, 10g, 10h et 10i de la figure 1, présente des tronçons plus courts, avec des longueurs L2 entre brides de 792mm. Les deux brides 11 et 12 de raccordement sont identiques à celles décrites précédemment. Cette deuxième série comprend un module à col 10f, un module à rétrécissement 10g, un module droit 10h, et un module 10i équipé d'un élargissement. Il est clair que les longueurs L1 de 1200mm et L2 de 792mm des tronçons des modules précités, peuvent être différentes, et sont paramétrables. Les modules de liaison 10j, 10k et 101 de la troisième série possèdent chacun une enveloppe coudée avec deux brides de raccordement 20, 21 disposées à angle droit. Le volume interne des modules 10j, 10k et 101 présente des trajets différents, notamment courbe, concave ou convexe. L'un de ces modules est représenté en détail aux figures 4A-4D. Les brides 20, 21 orthogonales ont des structures octogonales identiques à celles des première et deuxième séries, avec les mêmes orifices 17. La quatrième série de modules 10m, 10n, 10o comprend des enveloppes incurvées avec chacune deux brides de raccordement 22, 23 disposées à 45°. Les brides 22, 23 inclinées selon un dièdre, ont des structures octogonales identiques à celles des trois autres séries, avec les mêmes orifices 17 de passage des vis d'assemblage. L'un de ces modules est représenté en détail aux figures 5A-5D. La configuration de la structure artificielle de spéléologie est mise en oeuvre par juxtaposition de différents types de modules 10a-10o représentés aux figures précédentes. Il suffit de choisir un certain nombre de modules parmi les quatre séries, et de les assembler entre eux par aboutement des brides 11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23 correspondantes. Les figures 6A, 6B et 6C montrent des exemples de réalisation avec des cheminements internes différents. On peut ainsi configurer des parcours faciles pour débutants, ou des réseaux compliqués. La longueur du parcours dépend bien entendu du nombre de modules utilisés, de la surface disponible, et du budget d'installation. La présence de brides de raccordement 11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23 à contours périphériques octogonaux identiques permet avantageusement d'orienter angulairement les tronçons des modules successifs. On peut ainsi obtenir huit différentes options de rotation de 45° (360°18) d'un module par rapport au module juxtaposé. Les brides de raccordement 11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23, au lieu d'être octogonales, peuvent avoir toute autre forme polygonale pour constituer les moyens de positionnement angulaire. En référence aux figures 7A-7F, il est possible d'intégrer dans la structure, un module tampon 100, 110, 120 destiné à recréer une chambre interne ayant un certain volume comparable à une petite grotte. La taille de ces modules tampon 100, 110, 120 permet d'accueillir un groupe de personnes ayant empruntées le parcours. Tous les modules tampon 100, 110, 120 possèdent des brides de raccordement 130 identiques à celles des autres modules 10a-10o. Sur les figures 8A et 8B, on note que chaque extrémité des modules de la structure artificielle de spéléologie correspond à une grille G à trois dimensions. Les figures 9A et 9B représentent quelques modules avec le centre C des brides de raccordement qui est aligné sur le quadrillage de la grille G. Tout parcours spéléologique peut ainsi être facilement reconfigurable par le client. Il suffit de remplacer l'un des modules par un autre de la figure 1, et/ou de modifier l'orientation angulaire des modules. Après mise en place des vis d'assemblage entre les modules positionnés, l'ensemble du parcours est fixé mécaniquement au sol ou à tout autre support fixe. Tout parcours peut être complété en rajoutant de nouveaux modules. Les opérations d'assemblage et de démontage sont faciles à mettre en oeuvre sans outils spéciaux, et sans risque d'endommager les modules. Le transport sur site des modules est également facilité, car le montage final s'effectue sur le chantier. L'intérieur des modules forme un tunnel continu après assemblage des modules, et peut être ventilé par un générateur d'air (non représenté) mis en service dès qu'une personne s'introduit dans le parcours. Les parois internes des modules peuvent être revêtues d'une couche de finition imitant la pierre et le rocher, et améliorant le confort. REVENDICATIONS1. Structure artificielle de spéléologie pour constituer un tunnel de cheminement interne ayant une configuration prédéterminée, caractérisée en ce qu'elle comporte : - une pluralité de modules (10a-10o) formés par des tronçons creux de formes diverses, ayant chacun au moins deux brides de raccordement (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23) à des extrémités ouvertes, - des moyens de positionnement angulaire pour orienter les modules successifs entre eux selon un angle prédéterminé, - et des moyens d'assemblage pour la juxtaposition bout à bout des modules successifs. 2. Structure artificielle de spéléologie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les brides de raccordement (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23) de la totalité des modules (10a-10o) présentent des profils identiques. 3. Structure artificielle de spéléologie selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque bride de raccordement (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23) comprend une surface d'appui à contour périphérique (16) polygonal constituant lesdits moyens de positionnement angulaire. 4. Structure artificielle de spéléologie selon la revendication 3, caractérisée en ce que le contour périphérique (16) des brides de raccordement (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23) est octogonal autorisant huit options d'orientation avec un angle de décalage de 45° entre les modules juxtaposés. 5. Structure artificielle de spéléologie selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la surface d'appui des brides de raccordement (11, 2 9 79245 10 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23) est pourvue d'orifices (17) pour le passage des moyens d'assemblage. 6. Structure artificielle de spéléologie selon la revendication 5, caractérisée 5 en ce que le nombre d'orifices (17) correspond au nombre de côtés du contour périphérique polygonal des brides de raccordement (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23). 7. Structure artificielle de spéléologie selon l'une des revendications 10 précédentes, caractérisée en ce que l'assemblage modulaire comprend : une première série de modules (10a-10e) ayant une première longueur Ll entre deux brides (11, 12) parallèles s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal (XX'), une deuxième série de modules (10f-10i) ayant une deuxième longueur 15 (L2) entre deux brides (11, 12) parallèles s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal (XX'), la deuxième longueur (L2) étant inférieure à celle (L1) de la première série, une troisième série de modules (10j-10l) à enveloppes coudées équipées de deux brides de raccordement (20, 21) disposées à angle droit, 20 et une quatrième série de modules (10m-10o) ayant chacun deux brides de raccordement (22, 23) disposées à 45° l'une par rapport à l'autre pour former un dièdre. 8. Structure artificielle de spéléologie selon la revendication 7, caractérisée 25 en ce que la première série de modules comporte : des modules à tronçons rectilignes du type à col, à rétrécissement ou droit, un module à trois voies (10d) ayant une troisième bride de raccordement (13) disposée orthogonalement par rapport aux deux brides (11, 12) 30 parallèles,- et un module à quatre voies (10e) ayant une quatrième bride (14) s'étendant orthogonalement par rapport aux trois autres brides (11, 12, 13). 9. Structure artificielle de spéléologie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'intérieur du tunnel est continu après assemblage des modules (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23), et est relié à un générateur d'air assurant la ventilation. 10. Structure artificielle de spéléologie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois internes des modules (11, 12, 13, 14, 20, 21, 22, 23) sont revêtues par une couche de finition et de confort. 11. Structure artificielle de spéléologie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un module tampon (100, 110, 120) est intégré dans la structure pour recréer une chambre interne, ledit module tampon ayant des brides de raccordement (130) identiques à celles des autres modules. 12. Structure artificielle de spéléologie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque extrémité des modules de la structure correspond à une grille G à trois dimensions, le centre C des brides de raccordement (11, 12, 13, 14, 20, 21) étant aligné sur le quadrillage de ladite grille G.