Brevet FR3025539A1 — publié le 20160311

Contexte Sur les chantiers de construction, de rénovation ou d'entretien et lors d'évènements éphémères il est nécessaire de mettre en oeuvre soit des structures provisoires porteuses ou de travail soit des structures de protection ou de confinement. Ces structures doivent être montées rapidement avec le moindre effort et assurer une sécurité des personnels et une fiabilité optimales. Aujourd'hui pour réaliser de telles structures on utilise soit des tours étaie, soit des échafaudages. Ce type de matériels sont d'une mise en oeuvre lourde et pénible pour les opérateur d'autant plus qu'ils doivent intégrer de plus en plus d'équipements de protection pour le travail en hauteur. La productivité de ce type de chantier est limitée par les manutentions à effectuer dans les différents plans et en hauteur. Objet La présente invention concerne un système qui permet d'ériger simplement, rapidement et en sécurité des structures éphémères de supportage (ou de travail) et de protection (ou de confinement) dans des lieux où on ne peut pas introduire de telles structures toutes montées. La légèreté des éléments permet pratiquement d'effectuer le montage des structures à partir du sol, ce qui réduit sensiblement les risques de chute et simplifie les structures. Ceci est possible parce que le système présenté est modulaire et est constitué d'éléments très légers qui se lient entre eux sans utilisation d'outils, simplement par accrochage automatique ou à l'aide de goupilles. Constitution Le système est articulé autour d'un composant nommé poteau universel qui sera décrit ultérieurement. Le système minimum de base symbolisé sur la figure 1 est constitué au moins de deux poteaux universels (1) liés entre eux par au moins une barre à verrouillage automatique (2). Dans certains cas la barre de liaison peut être remplacée par un troisième poteau lié aux deux autres par des noix de jonction ou des platines spéciales. Pour une application de portage ou de travail symbolisée sur la figure 2, une structure est réalisée en installant dans les deux directions du plan autant de systèmes minimum pour reprendre la charge (3) concernée. La stabilité des ensembles est assurée en la triangulant 3025539 2 correctement avec des barres horizontales et diagonales à verrouillage automatique, ce qui est illustré sur la figure 3, ces barres sont des éléments standards du commerce. Pour une application de type protection ou confinement symbolisée sur la figure 4, une structure est réalisée en installant le long du périmètre à isoler autant de systèmes minimum pour fermer la 5 zone concernée, le confinement est alors obtenu en fermant les quatre faces ainsi que le dessus par une bâche ou des panneaux (4). Le poteau universel 10 La figure 5 représente le poteau universel, il est constitué de quatre tubes ronds (5) dressés aux quatre angles sur une base fictive de forme carrée, ces tubes sont entretoisés deux à deux par des tubes de même section (6) à des intervalles réguliers, de telle sorte à former sur les quatre faces de la structure une échelle. Le poteau a une hauteur quelconque, adaptée à l'utilisation, il est réalisé soit en une seule pièce soit par aboutement de plusieurs poteaux de hauteurs inférieures. 15 Barre horizontale et barre diagonale Les barres de liaison sont illustrées sur la figure 6. Ces barres, de longueur adaptée à chaque application sont des tubes (7) de même section que ceux utilisés pour la confection des poteaux, aux extrémités des barres sont fixés par sertissage ou par soudure des crocs (8) à verrouillage 20 automatique du commerce. Dans une première réalisation, la figure 7 représente, de façon réaliste, le système minimum symbolisé précédemment sur la figure 1; on y distingue le poteau universel (11), la barre de liaison avec ses crocs (8) et son tube(7). 25 Platine basse de poteau La platine basse est illustrée sur la figure 8, en haut la vue est éclatée, en bas la vue est intègre. Cette platine sert d'interface entre le sol et le bas du poteau lorsqu'aucun réglage n'est nécessaire. Cette platine est constituée d'une tôle épaisse d'aluminium de forme carrée (10), 30 cette tôle est percée à proximité des angles de quatre trous ronds (11) ou carrés (12) dont l'entraxe est égal à l'entraxe des montants du poteau. Dans chaque trou est soudé un connecteur qui est un tube de section ronde (13) de diamètre égal au diamètre intérieur des montants du poteau ou d'un tube de section carrée (14) dont la diagonale est égale au diamètre intérieur des montants du poteau. 3025539 3 Remarque : Ces connecteurs peuvent également être réalisés par des barreaux cylindriques ou parallélépipédiques pleins ; cette remarque est valable pour toute la description de cette invention dès qu'il s'agira des connecteurs. 5 Les deux versions, tubes carrés ou ronds, sont représentées artificiellement sur la même figure 8, respectivement à gauche et à droite. Platine vérin La platine vérin, représentée sur la figure 9, remplace la platine basse précédente lorsqu'il est 10 nécessaire d'effectuer des réglages en hauteur. Cette platine est similaire à la platine basse percée en son centre d'un trou (15), sur la face opposée aux quatre tubes (16) est soudé un tube (17) traversant le trou central (15), dans ce tube s'insérera le vérin. La géométrie et la stabilité de l'ensemble sont garanties par l'adjonction de quatre goussets (18) entre le tube (17) et la tôle carré (19). 15 Les tubes connecteurs peuvent être de section ronde ou carrée. Platine de jonction La platine de jonction est constituée de façon similaire à la platine basse, mais possède en son centre un trou de grand diamètre afin de l'alléger. Cette platine (24) est représentée sur la figure 20 10. On y distingue la plaque carrée (20) percée du trou central (21), les quatre trous d'angle (22) et les quatre connecteurs (23). Par soudure de plusieurs platines de jonction on constitue les différentes noix de jonction. Noix de jonction 25 Les noix de jonction servent à lier un poteau ou deux poteaux en position verticale avec un ou plusieurs poteaux en en position horizontale. Sept noix sont envisageables. Ces sept noix sont résumées sur la figure 11 et répertoriées ci-dessous: - Jonction de un poteau vertical et un poteau horizontal (25) 30 - Jonction de un poteau vertical et de deux poteaux horizontaux dans le plan (26) - Jonction de un poteau vertical et de deux poteaux horizontaux dans l'espace(27) Jonction deux poteaux verticaux et de deux poteaux horizontaux dans le plan (28) - Jonction deux poteaux verticaux et de deux poteaux horizontaux dans l'espace (29) Jonction deux poteaux verticaux et de trois poteaux horizontaux (30) 35 Jonction deux poteaux verticaux et de quatre poteaux horizontaux dans l'espace plan (31) 3025539 4 5 Noix deux faces (25) Cette noix est représentée sur la figure 12 elle est constituée de deux platines de jonction (24) ayant une arrête (32) soudée en commun. La stabilité de l'ensemble est garantie par l'adjonction de deux goussets (33) soudés sur les faces opposées aux tubes connecteurs (34). La figure 13 représente l'association d'un poteau vertical (35) et d'un poteau en position 10 horizontale (36) grâce à cette noix (37). Noix trois faces dans le plan (26) Cette noix est représentée sur la figure 14, elle est constituée de trois platines de jonction (24) ayant, deux à deux une arrête soudée en commun (39). La stabilité de l'ensemble est garantie par 15 l'adjonction de trois plaques carrées soudées sur les arrêtes libres des platines de jonction afin de former un cube. Un exemple de jonction est illustré sur la figure 15. Noix trois faces dans l'espace (27) Cette noix est identique à la précédente et n'en diffère que par la position des platines de 20 jonction. Noix quatre faces dans le plan (28) Cette noix est représentée sur les figures 16, elle est constituée de quatre platines de jonction (24) ayant, deux à deux une arrête soudée en commun (39). La stabilité de l'ensemble est garantie 25 par l'adjonction de deux plaques carrées (38) soudées sur les arrêtes libres des platines de jonction afin de former un cube. Un exemple de jonction est illustré sur la figure 17. Noix quatre faces dans l'espace (32) Cette est identique à la précédente et n'en diffère que par la position des platines de jonction. 30 Noix cinq faces (33) Cette noix est constituée de cinq platines de jonction ayant, deux à deux une arrête soudée en commun. La stabilité de l'ensemble est garantie par l'adjonction de une plaque carrée soudée sur les arrêtes libres des platines de jonction afin de former un cube 35 3025539 5 Noix six faces (34) Cette noix est représentée sur la figure 18 elle est constituée de six platines de jonction (24) ayant, deux à deux une arrête soudée en commun. La stabilité de l'ensemble est de fait garantie par le volume cubique ainsi formé. La figure 19 est une représentation éclatée de cette noix. 5 Platine de jonction horizontale verticale Cette platine, représentée sur la figure 20, permet de faire la jonction entre un poteau en position verticale et un autre en position horizontale. Le principe de cette pièce consiste à agripper une face de la platine (40) sur deux barreaux consécutifs du poteau vertical, ceci grâce à 10 des crochets automatiques (8), et à fixer l'autre face à l'extrémité du poteau horizontal grâce à des connecteurs (42) et des goupilles. Platine d'articulation Cette platine illustrée sur la figure 21 permet de réaliser des structures dans lesquelles deux 15 poteaux en position horizontale forment un angle compris entre 0 et 90°. Cette platine est constituée de deux tôles épaisses d'aluminium de forme carrée (42) et (43), sur une face de chaque tôle sont soudées deux chapes triangulaires (44) espacées de l'épaisseur de ces chapes. L'angle libre de chaque chape est percé d'un trou, une paire de chape est alors emboitée sur l'autre paire de chape de telle sorte que les quatre trous soient concentriques, un 20 axe (45) est enfilé dans cet ensemble de trous. Sur les faces opposées aux chapes sont soudées, pour l'une quatre connecteurs (41) aux mêmes entraxes que la distance entre les quatre tubes principaux du poteau de base, pour l'autre deux rangées de un ou deux crocs (8), ces deux rangées sont espacées de l'entraxe entre deux barreaux consécutifs du poteau de base. 25 Cadre de porte Lors d'une application de protection ou confinement, le cadre de porte (46) représenté sur la figure 22 permet d'installer simplement entre deux poteaux universels un dormant de porte, ceci grâce à quatre crocs (8). 30 Cadre de fenêtre Lors d'une application de protection ou confinement, le cadre de fenêtre représenté sur la figure 23 permet d'installer simplement entre deux poteaux universels un dormant de fenêtre (47) , ceci grâce à quatre crocs (8). 35 -3Q?5539 6 Cadre de paroi Lors d'une application de protection ou confinement, le cadre de paroi est similaire au cadre porte et occupe tout l'espace entre deux poteaux. Ce cadre permet d'installer simplement entre deux poteaux universels une paroi rigide faite d'un matériau quelconque (bois, plastique, métal, 5 etc...). Stabilisateur La figure 24 représente un poteau stabilisé par une embase de stabilisation et quatre barres à crocs. Une réalisation de l'embase de stabilisation est représentée sur la figure 25, cette embase 10 est constituée d'un cadre tubulaire mécanosoudé (48), dans ce cadre est soudé deux tubes de section carrée en diagonale (49) débouchant aux angles, à chaque angle, un bras de section carrée (51) coulisse dans les diagonales, à l'extrémité de chaque bras est vissé un pied réglable (54). L'extrémité basse de la barre de stabilisation est fixée sur l'embase grâce un étrier constitué de deux chapes (52) soudées de part et d'autre du bras coulissant, entre ces deux chapes est 15 soudé le tube d'accrochage (53). Au centre de cet ensemble, sur sa face supérieure, est fixée une plaque carrée (50) munie de quatre connecteurs sur lesquels sera goupillé le poteau. Poutre renforcée La poutre renforcée est illustrée sur la figure 26. Elle est constituée d'une échelle (54) munie de 20 deux crocs (8) à chaque extrémité pour s'accrocher entre deux poteaux sur les deux barreaux supérieurs. Une barre transversale (55) permet de prendre appui sur les extrémités de deux montants de poteaux afin d'y transmettre une partie de la charge que supporte la poutre. Montage 25 Compte tenu de la légèreté des éléments ils peuvent être préassemblés au sol, les pré- assemblages sont ensuite superposés, à partir du sol pour constituer la structure finale. Le montage est réalisé sans aucun outil. Exemples de réalisation 30 Structures de supportage La figure 27 représente en perspective un exemple type de réalisation de structure de supportage. Il s'agit d'une table de coffrage de dalle de béton réalisée avec vingt poteaux de trois mètres, ces poteaux sont installés sur un maillage de deux mètres sur trois mètres, de ce fait la 35 superficie de soixante-douze mètres carrés. Dans une direction les têtes de poteaux sont liées par 3025539 7 des poutres renforcées dans l'autre direction des plateaux en aluminium sont accrochés aux poutres renforcées et constituent ainsi le fon de coffrage. Pour la clarté de l'illustration, les éléments de stabilisation ne sont pas représentés. 5 Structures d'isolement La figure 28 représente en élévation un exemple type de réalisation de structure de confinement La structure est constituée de dix poteaux de deux mètres régulièrement installés sur un carré de six mètres sur quatre mètres. Entre chaque paire de poteaux consécutifs est accrochée une paroi 10 analogue au cadre porte. Le toit est réalisé avec des panneaux spécifique emboités sur les têtes de poteau. REVENDICATIONS1 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de confinement caractérisée en ce qu'elle est constituée au moins de deux poteaux universels (1) et figure 1, liés entre eux par au moins une barre (2) et figure 2, dont les extrémités se verrouillent automatiquement soit sur deux montants soit sur deux barreaux grâce à des crocs (8), une telle structure est représentée sur la figure 7; les deux poteaux universels (1) ont une hauteur quelconque, chacune des quatre faces de chaque poteau est constituée d'une échelle (4) réalisée avec deux montants (5) entretoisés par des barreaux (6) à entraxes constants ; les montants (5) et les barreaux (6) sont de même diamètre. Dans certains cas la barre de liaison peut être remplacée par un troisième poteau lié aux deux autres par des noix de jonction ou des platines spéciales. 2 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de confinement selon la revendication (1) caractérisée en ce que les interfaces avec le sol sont tout ou partie des platines basses (figure 8) constituées d'une tôle épaisse d'aluminium de forme carrée (10) percées de quatre trous dans lesquels sont soudés des tubes connecteurs de section ronde (13) ou carrée (14). 3 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de confinement selon la revendication (1) caractérisée en ce que les interfaces avec le sol sont tout ou partie des vérins logés dans des platines vérin (figure 9) constituées d'une tôle épaisse d'aluminium de forme carrée (19) percées de quatre trous dans lesquels sont soudés des tubes connecteurs (16) de section ronde ou carrée, cette tôle est également percée d'un trou central (15) dans lequel est soudé un tube (17), quatre goussets (18)sont soudés entre le tube central (17) et la plaque (19). 4 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de confinement selon la revendication (1) caractérisée en ce qu'elle intègre au moins une platine de jonction, figure 10, constituée d'une plaque carrée (20) dans les coins de laquelle sont soudés quatre connecteurs (23). 5 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de confinement selon la revendication (4) caractérisée en ce qu'elle utilise une des sept noix répertoriées sur la figure 7. Ces noix sont des cubes formés par soudage de six platines de jonction (24) munies ou non de connecteurs (23), suivant le nombre de poteaux à joindre. Ces noix sont illustrées sur les figures 14, 16 et 18. Pour la jonction de deux poteaux universels, la noix peut être constituée uniquement de deux platines de jonction (24) et de deux goussets (33), figure 12. 3025539 9 6 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de confinement selon la revendication (1) caractérisée en ce qu'au moins pour un élément horizontal l'attache avec un poteau horizontal se fait par l'intermédiaire d'une platine d'articulation constituée de deux tôles épaisses d'aluminium de forme carrée (42) et (43), sur une face de 5 chaque tôle sont soudées deux chapes triangulaires (44) espacées de l'épaisseur de ces chapes. L'angle libre de chaque chape est percé d'un trou, une paire de chape est alors emboitée sur l'autre paire de chape de telle sorte que les quatre trous soient concentriques, un axe (45) est enfilé dans cet ensemble de trous. 7 - Structure provisoire modulaire en aluminium porteuse ou de travail, de protection ou de 10 confinement selon la revendication (1) caractérisée en ce que la stabilité d'au moins un poteau universel est assurée par une embase de stabilisation. Cette embase est constituée d'un cadre tubulaire mécanosoudé (48), dans ce cadre est soudé deux tubes de section carrée en diagonale (49) débouchant aux angles, à chaque angle, un bras de section carrée (51) coulisse dans les diagonales, à l'extrémité de chaque bras est vissé un pied réglable (54). L'extrémité basse de la 15 barre de stabilisation est fixée sur l'embase grâce un étrier constitué de deux chapes (52) soudées de part et d'autre du bras coulissant, entre ces deux chapes est soudé le tube d'accrochage (53). Au centre de cet ensemble, sur sa face supérieure, est fixée une plaque carrée (50) munie de quatre connecteurs sur lesquels sera goupillé le poteau. 20