Brevet FR3021682A1 — publié le 20151204

Escalier provisoire hélicoïdal pour structure d'échafaudage La présente invention se rapporte à un escalier provisoire hélicoïdal pour une structure d'échafaudage, destiné à être installé 5 entre un élément de niveau inférieur et un élément de niveau supérieur. Un problème bien connu dans les travaux publics, et en particulier dans les structures d'échafaudage, concerne l'accès aux niveaux élevés des échafaudages. En particulier lorsque les zones praticables sont étroites, et lorsque les ouvertures entre les niveaux 10 sont de faibles largeurs, il peut être relativement compliqué de monter sur l'échafaudage. En outre, lorsqu'il est nécessaire de monter à des hauteurs importantes, l'usage d'échelles ne représente pas une solution suffisamment sécurisée. Il est connu d'installer un escalier provisoire, notamment 15 hélicoïdal, installé entre un élément de niveau inférieur et un élément de niveau supérieur. Ce type d'escalier provisoire prend appui sur des parois latérales de l'échafaudage ou de la construction et ne peut être installé à l'intérieur de l'échafaudage, mais est attenant à l'échafaudage. En outre, cet escalier provisoire est généralement fait de pièces 20 coûteuses à fabriquer et spécifiques à cette utilisation. Aussi il existe le besoin d'un escalier provisoire dont l'installation est moins contraignante. Il est proposé un escalier provisoire hélicoïdal pour une structure d'échafaudage, par exemple une structure d'échafaudage 25 multidirectionnel, destiné à être installé entre un élément de niveau inférieur et un élément de niveau supérieur, comprenant : - un ensemble de montée comprenant un mât et des marches solidarisées au mât ; - au moins une structure de cage comprenant une pluralité 30 d'éléments démontables ; dans lequel l'ensemble de montée est solidarisé avec la structure de cage, et au moins une structure de cage est agencée pour qu'au moins un élément démontable supérieur parmi la pluralité d'éléments démontables de ladite structure de cage vienne en compression sur au 35 moins une face de l'élément de niveau supérieur. Par exemple, l'élément démontable supérieur peut venir en compression sur une face supérieure de l'élément de niveau supérieur, en exerçant une pression sensiblement verticale, du haut vers le bas. Alternativement ou en complément, un élément démontable 40 supérieur peut venir en compression sur une face inférieure de l'élément de niveau supérieur, en exerçant une pression sensiblement verticale, du bas vers le haut. 3021682 2 Avantageusement et de façon non limitative, au moins un élément démontable inférieur parmi la pluralité d'éléments démontables peut venir en compression sur au moins une face de l'élément de niveau inférieur. Ainsi la structure de cage peut être auto-stabilisée par une compression de haut en bas. L'élément démontable inférieur, peut venir en compression sur une face supérieure de l'élément de niveau inférieur, par exemple sur une face supérieure du sol, en exerçant une force sensiblement verticale du haut vers le bas. Alternativement ou en complément, un élément démontable inférieur peut venir en compression sur une face inférieure de l'élément de niveau inférieur, en exerçant une force sensiblement verticale, du bas vers le haut, notamment lorsque l'élément démontable supérieur vient en compression sur une face supérieure de l'élément de niveau supérieur. Dit autrement, la structure de cage prend alors en sandwich l'ensemble formé par les éléments de niveau inférieur et supérieur. L'ensemble de montée peut être solidarisé avec la structure de cage par l'intermédiaire des marches et/ou du mat. Ainsi la structure de cage est auto-stable, et peut s'affranchir d'appui latéral. La ou les structures de cages viennent ainsi exercer des efforts sur l'élément de niveau supérieur et sur l'élément de niveau inférieur. Dit autrement on utilise ces niveaux, plutôt que des parois verticales comme dans l'art antérieur, pour assurer la stabilité de l'escalier. L'escalier peut par exemple être monté à l'intérieur d'un échafaudage plutôt que d'être attenant à l'échafaudage. Les éléments de niveau inférieur et supérieur peuvent être des dalles, par exemple des dalles de béton, des charpentes, des poutres ou encore des toitures. Les marches peuvent être soudées au mat, mais peuvent aussi, 30 par exemple, comprendre une extrémité en crochet enclenché dans le mat. Toutes les marches peuvent être identiques ou non. Les éléments démontables de la structure de cage peuvent comprendre des éléments d'échafaudages, notamment des éléments 35 multidirectionnels d'échafaudage, par exemple des longerons et des montants et tout autre moyen connu pour monter des échafaudages, par exemple des renforts obliques. Les longerons, les montants et les renforts obliques peuvent, par exemple, comprendre des tubes d'acier, ou d'aluminium, avec des extrémités conformées pour pouvoir être 40 solidarisées les unes aux autres de manière à former une structure résistante. Les éléments démontables peuvent être intégrés à l'échafaudage. 3021682 3 Ainsi la structure de cage peut comprendre des éléments dont l'approvisionnement est relativement facile, et l'escalier provisoire peut être relativement facile à monter. Au moins un élément démontable parmi l'élément démontable 5 supérieur et l'élément démontable inférieur peut comprendre : - un élément d'échafaudage ; et/ou - un moyen de mise en compression, par exemple un vérin, une extrémité télescopique, un pied d'appui et/ou autre. Ainsi la structure de cage peut être relativement bien mise en 10 compression contre les éléments de niveau supérieur ou inférieur. Avantageusement et de façon non limitative, l'escalier est agencé pour que la structure de cage soit relativement distante du mât, par exemple à plus d'un mètre. Le mât et les marches peuvent traverser les éléments de niveau 15 inférieur et/ou supérieur, par des ouvertures ménagées dans ces éléments de niveau, sans que les éléments démontables de la structure de cage n'aient à passer dans ces ouvertures. L'escalier provisoire hélicoïdal permet alors de passer entre des niveaux inférieurs et/ou supérieurs par des ouvertures relativement petites, par exemple, d'une 20 largeur sensiblement double de la largeur d'une marche. Par exemple, le mât peut être solidarisé avec la structure de cage par l'intermédiaire d'au moins un longeron de solidarisation. La solidarisation entre l'ensemble de montée et la ou les structures de cage peut être suffisamment robuste pour que sur une 25 portion de l'ensemble de montée, il n'y ait pas de solidarisation à la ou aux structures de cage. Ainsi l'ensemble de montée peut passer au travers d'une ouverture relativement petite, par exemple au travers d'un élément de niveau. Avantageusement et de façon non limitative, au moins un élément 30 démontable parmi l'élément démontable supérieur et l'élément démontable inférieur peut être ajustable en hauteur. L'élément démontable ajustable en hauteur peut par exemple comprendre une extrémité libre extensible, par exemple une extrémité télescopique ou un vérin de réglage, pouvant être réglé en hauteur, par 35 exemple par coulissement sensiblement vertical de l'extrémité ou du vérin par rapport au reste de l'élément démontable. L'élément démontable ajustable en hauteur peut être bloqué, à une hauteur déterminée, par exemple manuellement, par levier de blocage, par vissage ou par clipsage. La structure de cage peut ainsi relativement 40 bien s'adapter à différentes hauteurs entre les niveaux inférieur et supérieur, ce qui permet d'obtenir un escalier provisoire hélicoïdal relativement polyvalent. 3021682 4 Avantageusement et de façon non limitative, au moins un élément démontable parmi l'élément démontable supérieur et l'élément démontable inférieur peut définir une liaison rotule pour combler un défaut d'horizontalité de l'élément de niveau inférieur ou supérieur sur 5 lequel l'élément démontable vient en compression. Alternativement, au moins un élément démontable parmi l'élément démontable supérieur et l'élément démontable inférieur peut définir une liaison pivot. Cet élément démontable inférieur ou supérieur, comprenant une 10 liaison rotule ou pivot, peut être bloqué, à un angle voulu, par exemple manuellement, par levier de blocage, par vissage, par clipsage, ou autre. Ainsi la structure de cage peut relativement bien s'adapter à différents types de niveaux inférieurs et supérieurs, par exemple à des toitures ou des sols non plans, ce qui permet d'obtenir un escalier provisoire 15 hélicoïdal relativement polyvalent. L'ensemble de montée peut être conformé pour que le mât et les marches s'étendent sur une hauteur au moins égale à la distance entre les éléments de niveau inférieur et supérieur. Chaque marche de l'ensemble de montée peut être disposée par 20 rapport aux marches adjacentes, à un angle sensiblement compris entre 1° et 90°, et préférentiellement entre 10° et 45°, et à une hauteur habituelle pour un escalier, par exemple entre 15cm et 30cm. Avantageusement et de façon non limitative, l'ensemble de montée peut comprendre au moins deux modules de montée, chaque 25 module de montée pouvant comprendre : - un segment de mât ; et - un ensemble de six marches ; Ainsi l'escalier provisoire hélicoïdal peut être relativement facile à monter, à démonter et à transporter. Avantageusement et de façon non limitative, chaque segment de mât peut comprendre une extrémité libre supérieure et une extrémité libre inférieure, l'extrémité libre supérieure d'un segment de mât pouvant être associée à l'extrémité libre inférieure d'un autre segment de mat. Par exemple une extrémité libre supérieure d'un segment de mât peut être imbriquée dans l'extrémité libre inférieure d'un autre segment de mat. Les deux segments de mats imbriqués peuvent être fixés l'un avec l'autre, par exemple goupillés au niveau de la jonction de l'extrémité supérieure de l'un avec l'extrémité inférieure de l'autre. Avantageusement et de façon non limitative, les extrémités des segments de mats peuvent comprendre un dispositif détrompeur adapté pour permettre l'insertion d'une extrémité inférieure d'un segment de 3021682 5 mât dans une extrémité supérieure d'un autre segment de mât seulement pour une position angulaire de l'un par rapport à l'autre prédéterminée. Ainsi les marches de chaque module de montée peuvent être correctement positionnées les unes par rapport aux autres, 5 simplement du fait de l'insertion d'un segment de mât dans l'autre. L'invention se rapporte aussi à une structure d'échafaudage comprenant au moins un escalier hélicoïdal tel que décrit précédemment, et un échafaudage, par exemple un échafaudage multidirectionnel. 10 D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une coupe transversale schématique d'un escalier 15 provisoire hélicoïdal selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un exemple d'escalier provisoire hélicoïdal selon le mode de réalisation de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un module de montée pour un escalier selon un mode de réalisation de l'invention. 20 Dans la présente description, le terme vertical correspond sensiblement à la direction du vecteur gravité et le terme horizontal fait référence aux directions s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction verticale, l'escalier étant posé sur un sol supposé horizontal et plat, mais on comprendra que l'escalier pourra 25 être utilisé différemment. Par sensiblement horizontal, longitudinal ou vertical, on entend une direction/un plan formant un angle d'au plus ±20°, voire d'au plus 10° ou d'au plus 5° avec une direction/un plan horizontal, longitudinal ou vertical. 30 Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s'écartant d'au plus ±20°, voire d'au plus 10° ou d'au plus 5° d'une direction parallèle, perpendiculaire ou d'un angle droit. Un escalier provisoire hélicoïdal 1 pour une structure 35 d'échafaudage, non représentée, est installé entre un élément de niveau inférieur 3, ici le sol 3, et un élément de niveau supérieur 5, ici une dalle de béton 5, s'étendant dans un plan sensiblement horizontal, et qui définit une ouverture traversante 4 verticale. L'escalier 1, comprend un ensemble de montée 8. L'ensemble de 40 montée 8 comprend un mât 6 s'étendant sensiblement verticalement, et une pluralité de marches 7 soudées au mât 6. 3021682 6 Les marches 7 s'étendent de manière sensiblement hélicoïdale et sont espacées de manière relativement régulière le long du mât 6. Autrement dit, les marches 7 forment une structure de marches en colimaçon, progressant verticalement autour du mât 6. 5 Les marches 7 sont décalées autour de l'axe du mât 6, par rapport aux autres marches 7 adjacentes, d'un angle sensiblement égal à PI/12 radians. En référence à la figure 3, l'ensemble de montée 8 comprend des modules de montée 34 comprenant un segment de mât 32, d'une 10 hauteur d'un mètre, et un ensemble 33 de six marches 7. Chaque segment de mât 32 comprend une extrémité libre supérieure 30 et une extrémité inférieure 31 de forme sensiblement complémentaire de celle de l'extrémité libre supérieure 30. De cette manière deux segments de mât 32 peuvent être solidarisés l'un avec 15 l'autre en insérant l'extrémité libre supérieure 30 de l'un dans l'extrémité libre inférieure 31 de l'autre. Ainsi on peut superposer les modules de montée 34, ce qui permet de monter relativement facilement l'ensemble de montée 8. Chaque segment de mât 32 comprend un dispositif détrompeur, 20 non représenté, ici un ergot sur l'extrémité libre supérieure 30 et une encoche complémentaire dans l'extrémité libre inférieure 31, permettant d'imposer une position angulaire entre deux segments de mâts solidarisés l'un avec l'autre. Dit autrement, le dispositif détrompeur ne permet d'insérer un segment de mât dans un autre, que dans une seule 25 position angulaire par rapport à l'axe d'insertion. Le dispositif détrompeur impose ainsi une position angulaire adaptée pour que l'angle formé par deux marches 7 consécutives autour de l'axe du mât 6 reste le même, en particulier lorsque deux marches 7 consécutives n'appartiennent pas au même module de montée 34. 30 Ainsi, les marches 7 peuvent être relativement bien positionnées les unes par rapport aux autres, en particulier aux frontières entre les différents modules de montée 34. L'escalier 1 comprend en outre deux structures de cage 9, 10, ici un structure de cage inférieure 9, et une structure de cage supérieure 35 10, qui comprennent chacune une pluralité d'éléments démontables, ici des éléments d'échafaudage. La structure de cage inférieure 9, s'étend entre le sol 3 et la dalle en béton 5. La structure de cage inférieure 9 comprend quatre colonnes 15 de 40 montants disposés verticalement en appui sur le sol 3, et formant au sol les quatre coins d'un carré, référencé 14 sur la figure 2, de sensiblement un mètre de côté. 3021682 7 Ces quatre colonnes 15 de montants sont reliés les uns aux autres par des longerons 16. Les quatre colonnes 15 de montants et les longerons 16 les reliant les unes aux autres, forment une structure sensiblement en forme de 5 parallélépipède rectangle, de grande longueur verticale et de section horizontale carré. Une structure de cage supérieure 10 s'étend au dessus de la dalle de béton 5 et présente sensiblement la même forme que la structure de cage inférieure 9. Les colonnes 15 de montants de la structure de cage 10 supérieure 10 prennent appui sur une face supérieure 5A de la dalle de béton 5. Le mât 6 est solidarisé aux structures de cage 9, 10, par l'intermédiaire de longerons de solidarisation, référencés 12 sur la figure 2. 15 Un longeron de solidarisation 12 est relié au mât 6 tous les 0,5m, à une position angulaire choisie de façon à ne pas gêner la montée. En conséquence, les deux structures de cage 9,10 sont solidarisées l'une avec l'autre par l'intermédiaire du mât 6. La structure de cage inférieure 9 comprend quatre éléments 20 démontables supérieurs 22, ici des montants de compression 22. Chaque montant de compression 22 est réglable en hauteur et est sensiblement déporté vers l'extérieur de la structure de cage inférieure 9, par le biais d'un longeron de soutien 23 et d'un renfort oblique 26 permettant de renforcer le longeron de soutien 23. 25 Les montants de compression 22 sont disposés de manière à ce qu'ils forment, en coupe horizontale, les coins d'un carré sensiblement plus grand que le carré formé par la section horizontale de la structure de cage inférieure 9. Les montants de compression 22 comprennent chacun à leur 30 extrémité libre supérieure, une liaison rotule, non représentée, et un vérin de compression 29 qui vient en compression sur une face inférieure 24 de la dalle de béton 5. Chaque montant de compression 22 peut être préalablement réglé en hauteur par rapport au longeron de soutien 23 associé, de manière à 35 positionner le vérin de compression 29 relativement près de la face inférieure 24 de la dalle de béton 5, afin que la compression appliquée par le vérin de compression 29 soit suffisamment bonne pour maintenir la structure de cage inférieure 9 en place. Le blocage de la hauteur voulue pour chaque montant de 40 compression 22 est assuré par le biais d'un moyen de blocage, ici une mâchoire à vis 27 reliant le montant de compression 22 au longeron de soutien 23 associé. 3021682 8 Les colonnes 15 des structures de cage inférieure 9 et supérieure 10, comprennent chacune un élément démontables inférieurs 25, ici un montant 25 comprenant à son extrémité libre inférieure un pied 28. Chaque pied 28 présente une liaison rotule par rapport au montant 25 5 associé, permettant de faire pivoter le pied 28 par rapport au montant 25, de manière à s'adapter à l'élément de niveau 3,5, sur lequel il repose, respectivement le sol 3 ou la dalle de béton 5. Ainsi les pieds 28 permettent une mise en compression relativement bonne des montants 25 et des structures de cage 9, 10 associées. 10 L'escalier provisoire hélicoïdal 1, vient ainsi prendre en sandwich la dalle de béton 5, par l'intermédiaire de la structure de cage inférieure 9 et de la structure de cage supérieure 10, et prend appui sur le sol 3 par l'intermédiaire de la structure de cage inférieure 10. Chaque structure de cage 9, 10 est reliée au mât 6. Ainsi l'escalier provisoire 15 hélicoïdal est auto-stable, et permet d'accéder de manière relativement simple et sécurisée aux niveaux supérieurs d'une structure d'échafaudage. En variante, on pourrait prévoir par exemple un ensemble de montée 8 solidarisé à une seule structure de cage 9 venant s'appuyer 20 sur le sol 3 et venant en compression contre la face inférieure 24 du niveau supérieur 5. Selon une autre variante, on pourrait prévoir par exemple un ensemble de montée 8 solidarisé à deux structures de cage 9, 10, l'une reposant sur le sol 3, l'autre sur la face supérieure 5A du niveau 25 supérieur 5. Selon une autre variante, on pourrait aussi avoir plus de deux niveaux. Selon un mode de réalisation non représenté on pourrait prévoir un ensemble de montée 8 suffisamment haut pour traverser par 30 exemple quatre niveaux, chaque niveau comprenant une structure de cage. REVENDICATIONS1. Escalier provisoire hélicoïdal (1) pour une structure d'échafaudage destiné à être installé entre un élément de niveau inférieur (3) et un élément de niveau supérieur (5), comprenant : - au moins un ensemble de montée (8) comprenant un mât (6) et des marches (7) solidarisées au mât (6); - au moins une structure de cage (9, 10) comprenant une pluralité d'éléments démontables (12, 15, 16, 22, 23, 26); dans lequel l'ensemble de montée (8) est solidarisé avec la structure de cage (9, 10), et au moins une structure de cage (9, 10) est agencée pour qu'au moins un élément démontable supérieur (22) parmi la pluralité d'éléments démontables (12, 15, 16, 22, 23, 26) de ladite structure de cage (9,10) vienne en compression sur au moins une face (24) de l'élément de niveau supérieur (5). 2. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon la revendication 1, ledit escalier (1) étant agencé pour qu'au moins un élément démontable inférieur (25) parmi la pluralité d'éléments démontables (12, 15, 16, 22, 23, 26) vient en compression sur au moins une face de l'élément de niveau inférieur (3). 3. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le mât (6) est solidarisé avec la structure de cage (9, 10) par l'intermédiaire d'au moins un longeron de solidarisation (12). 4. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un élément démontable (22, 25) parmi l'élément démontable supérieur (22) et l'élément démontable inférieur (25) comprend un élément d'échafaudage (22, 25) et un moyen de mise en compression (28, 29). 5. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un élément démontable (22, 25) parmi l'élément démontable supérieur (22) et l'élément démontable inférieur (25) est ajustable en hauteur. 6. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un élément démontable (22, 25) parmi l'élément démontable supérieur (22) et l'élément démontable inférieur (25) définit une liaison rotule pour combler un défaut d'horizontalité de l'élément de niveau inférieur (3) ou supérieur (5) sur lequel l'élément démontable (22, 25) vient en compression. 7. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble de montée (8) 3021682 10 comprend au moins deux modules de montée (34), chaque module de montée (34) comprenant un segment de mât (32) et un ensemble (33) de six marches (7). 8. Escalier provisoire hélicoïdal (1), selon la revendication 7, 5 caractérisé en ce que chaque segment de mât (32) comprend une extrémité libre supérieure (30) et une extrémité libre inférieure (31), l'extrémité libre supérieure (30) d'un segment de mât (32) étant de forme sensiblement complémentaire de celle d'une extrémité libre inférieure (31) d'un autre segment de mât (32). 10 9. Structure d'échafaudage caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un escalier provisoire hélicoïdal (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.