Brevet FR3056200A1 — publié le 20180323

SYSTEME ENTERRE DE DISTRIBUTION DE MARCHANDISES EN MILIEU URBAIN La présente invention concerne la distribution de marchandises en milieu urbain. L'acheminement des marchandises au coeur des villes s'effectue aujourd'hui principalement à l'aide de véhicules tels que des camions, ce qui pose de multiples problèmes. Tout d'abord, la grande majorité de ces véhicules étant à moteur thermique, leur circulation contribue à la pollution atmosphérique des villes. Ensuite, le délai de distribution des marchandises se trouve allongé du fait de l'engorgement des axes de circulation. Il existe par conséquent un besoin pour faciliter et accélérer la distribution des marchandises en milieu urbain. Il a été proposé un système de convoyage automatisé de marchandises dans la demande CN 105046474, comportant un pipeline en boucle avec un certain nombre de dérivations. Le pipeline est muni de rails qui servent à l'alimentation électrique des véhicules qui circulent dans celui-ci. L'invention vise à perfectionner encore les systèmes de distribution de marchandises, afin de répondre à la problématique de la distribution des marchandises au coeur des villes. L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un système enterré de distribution de marchandises en milieu urbain, comportant : - au moins un micro-tunnel formant au moins une boucle, s'étendant sous des fondations de bâtiments de surface et/ou des infrastructures souterraines ou non, préexistantes, dans lequel circulent des containeurs de marchandises dont le transport est automatisé, - une pluralité de stations d'échange avec la surface, comportant chacune un puits permettant la descente des containeurs jusqu'au micro-tunnel et leur remontée après déplacement au sein du micro-tunnel. L'invention répond au problème de la logistique de l'avant-dernier kilomètre en milieu urbain dense en permettant l'enfouissement à une profondeur relativement importante de la boucle de transport. 3056200 2 Le choix d'un micro-tunnel pour réaliser la boucle de transport permet d'employer des techniques éprouvées, et de réaliser le système enterré à un coût compatible avec les intérêts économiques enjeu. De préférence, les stations d'échange sont configurées pour transporter vers la 5 surface ou vers le micro-tunnel une pluralité de containeurs simultanément. En particulier, les stations d'échange peuvent comporter des moyens de transport en boucle des containeurs entre le micro-tunnel et la surface. De préférence, au moins une station d'échange est agencée pour stocker des containeurs, notamment en attente de prélèvement en surface des marchandises 10 transportées par ceux-ci, le stockage ayant lieu de préférence au sein du puits correspondant. Le stockage d'une partie au moins des containeurs dans les puits des stations d'échange permet de minimiser l'emprise en surface du système. De préférence, le système comporte des navettes de transport des containeurs circulant dans le micro-tunnel, de préférence des navettes automotrices. 15 En variante ou additionnellement, les containeurs sont automoteurs de façon à se déplacer de façon autonome dans le micro-tunnel. En particulier, les navettes ou containeurs sont avantageusement munis de batteries qui leur permettent d'être alimentés de manière autonome. Cela peut permettre d'éviter d'avoir à réaliser au sein du micro-tunnel des rails d'alimentation électrique et cela 20 diminue largement le coût du système. Chaque navette ou containeur peut être rechargé de diverses façons. Avantageusement, les navettes ou containeurs sont rechargés lors de leur voyage au sein du micro-tunnel notamment par des bornes de recharge ponctuelles ou linéaires. En l'absence de rails de guidage notamment, les navettes ou containeurs 25 peuvent comporter des roues tournant autour d'axes de rotation non parallèles entre eux, de préférence des roues s'appuyant directement sur la paroi du micro-tunnel. Les navettes ou containeurs peuvent disposer d'un système automatique de centrage, pour déplacement des axes des roues, notamment permettant de centrer la navette ou le containeur dans la partie inférieure du micro-tunnel. US 2003/0075366 divulgue un véhicule de transport au sein 30 d'un micro-tunnel agencé pour rouler directement sur la paroi du micro-tunnel, pouvant être adapté au transport de containers. 3056200 3 De préférence, les navettes ont en section transversale une forme générale épousant au moins partiellement celle du micro-tunnel, et notamment peuvent comporter un berceau de réception d'au moins un containeur, de forme arquée concentrique avec la paroi du micro-tunnel. Cela peut permettre d'utiliser au mieux le système en réduisant la 5 section du micro-tunnel non utilisée pour le transport de marchandises. De plus, cela permet pour un volume de marchandises transporté égal, de minimiser la section extérieure du micro-tunnel, et donc de faciliter sa réalisation. Compte-tenu de la longueur du micro-tunnel, qui peut faire plusieurs kilomètres ou dizaines de kilomètres, toute diminution de la section extérieure, même modeste, se répercute sur de 10 façon significative sur le coût des travaux. De préférence, les containeurs ont une section transversale de forme générale circulaire. D'autres formes de section sont possibles, notamment circulaire avec méplat, ou polygonale, notamment carrée. De préférence, le micro-tunnel présente une section transversale de forme 15 générale circulaire. Le micro-tunnel peut être réalisé de diverses façons et par exemple comporter des tronçons assemblés les uns à la suite des autres, notamment de longueur comprise entre 2,5 et 3,5m, et d'épaisseur de paroi comprise entre 150 et 500 mm, ces tronçons étant de préférence agencés pour résister à une poussée de fonçage d'au moins 500 tonnes. 20 En variante, le micro-tunnel comporte des voussoirs assemblés. De préférence, les tronçons ou voussoirs sont au moins partiellement réalisés en béton armé, notamment avec une double nappe d'armatures. Le micro-tunnel peut comporter un chemisage, notamment en métal. Dans un exemple de réalisation, une plus grande dimension intérieure du 25 micro-tunnel, en section transversale, notamment son diamètre intérieur, est comprise entre 1,5 m et 2,5 m, de préférence entre 1,5 et 2,2 m. Le micro-tunnel est avantageusement enterré à une profondeur supérieure ou égale à 5 m. L'utilisation d'un micro-tunnel dans l'invention permet de prévoir une profondeur d'enfouissement supérieure, par exemple supérieure à 20 m ou 30 m, de façon à 30 passer sous les fondations et infrastructures existantes. 3056200 4 Il peut être avantageux que l'un au moins des containeurs présente des compartiments indépendants, pouvant être ouverts et fermés indépendamment les uns des autres. Cela peut notamment être intéressant du point de vue logistique en permettant 5 l'accès à une partie seulement du containeur pour récupérer les marchandises correspondantes, tandis que les marchandises présentes dans les autres compartiments restent inaccessibles. Cela peut être utile lorsque les destinataires des marchandises sont variés et que celles-ci sont prélevées de façon décalée dans le temps par des intervenants différents. 10 De préférence, les containeurs circulent de façon unidirectionnelle le long de la boucle. Ainsi, les containeurs ne se croisent pas au sein du micro-tunnel, ce qui permet d'adapter étroitement la section du micro-tunnel à la section d'un containeur et de diminuer la section du micro-tunnel non utile au transport des marchandises. Le système peut comporter, au niveau des stations d'échange, un système de 15 déchargement et/ou de chargement des navettes. En particulier, le système peut comporter des véhicules de transport de surface adaptés à transporter les containeurs, ayant par exemple un berceau cylindrique pour recevoir ceux-ci. De préférence, le puits de l'une au moins des stations d'échange est de dimensions suffisantes pour servir de puits de travail lors du creusement du micro-tunnel 20 par une technique de micro-tunnelier. Cela permet de profiter des travaux d'excavation réalisés lors du creusement du micro-tunnel par la suite pour la réalisation d'une ou plusieurs stations d'échange et d'utiliser celles-ci pour stocker des marchandises ou du matériel. De préférence, le système enterré de distribution de marchandises selon 25 l'invention est équipé d'un système de régulation du transport des containeurs sans intelligence générale de gestion des flux, chaque containeur et/ou navette de transport étant muni d'un ou plusieurs capteurs permettant de localiser un containeur et/ou navette précédent ainsi que les stations d'échange, permettant aux containeurs de réguler leur vitesse en fonction du trafic, de s'arrêter aux stations d'échange et éventuellement de 30 pousser un véhicule en panne pour l'amener en dehors de la boucle du micro-tunnel. 3056200 5 L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de distribution de marchandises en milieu urbain à l'aide d'un système selon l'invention tel que défini plus haut, comportant les étapes consistant à : a) amener par un moyen de transport de surface des marchandises à une station 5 d'échange, ces marchandises étant contenues dans au moins un containeur, b) descendre ce containeur jusqu'au micro-tunnel, c) faire circuler le containeur dans le micro-tunnel jusqu'à une autre station d'échange avec la surface, d) remonter à la surface le containeur, 10 e) prélever le containeur ou tout ou partie des marchandises qu'il contient, f) livrer à un destinataire le containeur complet ou en sous-éléments pré-établis lors du colisage du containeur. Le containeur peut rester contenu dans la station d'échange sans être remonté à la surface, notamment en étant stocké dans le puits de la station d'échange, dans l'attente 15 d'une demande de prélèvement du containeur ou d'une marchandise contenue à l'intérieur. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un containeur pour le transport de marchandises dans un système tel que défini à plus haut, présentant une forme générale cylindrique de section circulaire de diamètre extérieur compris entre 1 et 2,5 m et des moyens d'accouplement rapide à une navette de transport circulant dans le 20 micro-tunnel, notamment une navette présentant un berceau de forme arquée pour recevoir le containeur. De préférence, un tel containeur est compartimenté axialement, les compartiments pouvant être ouverts et fermés indépendamment. L'invention a encore pour objet un ensemble constitué d'un containeur et d'une 25 navette de transport du containeur au sein d'un micro-tunnel, la navette comportant un berceau de réception du containeur sur lequel ce dernier peut être reçu de façon amovible, le containeur ayant une forme générale cylindrique de révolution et le berceau une forme arquée concentrique autour de l'axe longitudinal du containeur. En particulier, la navette peut comporter des roues d'axes de rotation non 30 parallèles, adaptées à rouler directement sur la paroi du micro-tunnel. La navette peut comporter un système de centrage dans la partie inférieure du micro-tunnel. 3056200 6 L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente de façon très schématique en vue de dessus le trajet 5 suivi par la boucle de transport dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une coupe verticale du système selon l'invention, au coeur de la ville, - la figure 3 représente de façon schématique et partielle un exemple de station d'échange avec la surface, 10 - la figure 4 représente de façon schématique et partielle un exemple de containeur, et - la figure 5 représente de façon schématique et partielle, en coupe transversale, un ensemble navette et containeur, roulant dans le micro-tunnel. Le système 1 selon l'invention, représenté sur les figures, comporte un micro- 15 tunnel 2 qui forme une boucle de transport 7 s'étendant au moins partiellement sous un milieu urbain dense M constituant le coeur d'une ville et comportant, comme on peut le voir à la figure 2, des bâtiments de surface B ainsi que des infrastructures enterrées I, sous lesquelles s'étend le micro-tunnel 2. Ce dernier est agencé pour permettre le transport automatisé de containeurs 3. 20 Le système 1 comporte des stations d'échange 4 permettant la descente et la remontée de marchandises depuis la surface, ces stations d'échange 4 étant disposées le long de la boucle de transport de façon à permettre d'acheminer des marchandises dans différentes zones Z de la ville en vue de leur distribution locale. Le système 1 comporte également des stations d'échange 6 qui sont prévues en 25 dehors du milieu urbain M, à la périphérie de la ville, de façon à faciliter l'acheminement et le départ des marchandises par des moyens de transport de surface 8, tels que des camions. Chaque station d'échange 4 ou 6 comporte un puits 10 au sein duquel s'étend un système 11 de transport des containeurs 3 entre la surface et le micro-tunnel 2. Ce système 11 comporte par exemple un mécanisme permettant une circulation 30 en boucle des containeurs 3, ces derniers étant par exemple accouplés ou fixés autrement à des nacelles 12 pendant leur transport dans le puits 10. 3056200 7 Un système automatisé 14 peut être prévu au fond du puits pour sortir les containeurs 3 du micro-tunnel 2 et charger le système de transport 11, en venant poser les containeurs 3 dans les nacelles 12. De même, un système robotisé 15 est prévu en surface pour sortir les containeurs 3 ou les marchandises contenues dans ceux-ci et permettre leur 5 enlèvement en surface. Les containeurs 3 peuvent être automoteurs ou en variante être portés par des navettes de transport 17 qui circulent de façon unidirectionnelle dans le micro-tunnel 2. De préférence, comme illustré à la figure 5, ces navettes de transport 17 présentent une forme, en section, qui épouse généralement celle du micro-tunnel 2 de 10 façon à occuper au mieux la section du micro-tunnel. Ainsi, les navettes 17 peuvent présenter, comme illustré, un berceau 19 qui reçoit au moins un containeur 3. Ce dernier présente de préférence, comme illustré, une section circulaire concentrique au micro-tunnel 2. La navette 17 comporte de préférence un mécanisme qui permet son centrage 15 en partie basse du micro-tunnel, par exemple en jouant sur l'angle entre les axes de rotation des roues 18 de la navette qui prennent appui sur la paroi du micro-tunnel. Le système 1 peut être utilisé de la façon suivante. Les containeurs 3 chargés de marchandises sont amenés par des moyens de transport de surface 8 à l'une au moins des stations d'échange 6 situées en périphérie ou à 20 l'extérieur de la ville. Les containeurs sont ensuite descendus vers le micro-tunnel 2. Le containeur 3 est alors transporté jusqu'à la station d'échange où au moins une partie des marchandises transportées doit être livrée, puis remonté à la surface. Après enlèvement de ces marchandises, le containeur 3 est redescendu jusqu'au micro-tunnel 2 pour poursuivre sa route. Le cas échéant, le containeur 3 est stocké au niveau de la station d'échange, dans 25 l'attente par exemple d'une demande de prélèvement en surface. Lorsqu'un ou plusieurs containeurs sont stockés dans la station d'échange, la remontée ou la descente d'un containeur depuis le micro-tunnel 2 ou la surface peut s'accompagner d'un déplacement d'ensemble des autres containeurs. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit. 30 En particulier, on peut modifier la forme des containeurs et notamment leur donner toute forme adaptée à leur transport par des véhicules de surface ainsi qu'au sein du micro-tunnel. 3056200 8 Les moyens utilisés pour permettre le déplacement des containeurs entre le micro-tunnel et la surface peuvent être modifiés et l'on peut notamment prévoir un ascenseur qui effectue la montée ou la descente d'un seul containeur à la fois. Le stockage des containeurs peut être réalisé ailleurs que dans les puits des 5 stations d'échange, par exemple dans un ou plusieurs entrepôts de surface ou enterrés à faible profondeur, présents par exemple au niveau des stations d'échange périphériques 6. REVENDICATIONS1. Système enterré (1) de distribution de marchandises en milieu urbain, comportant : - au moins un micro-tunnel (2) formant au moins une boucle (7), s'étendant sous des fondations de bâtiments de surface (B) et/ou infrastructures (I) préexistantes, dans lequel circulent des containeurs de marchandises (3) dont le transport est automatisé, une pluralité de stations d'échange (4; 6) avec la surface, comportant chacune un puits (10) permettant la descente des containeurs (3) jusqu'au micro-tunnel (2) et leur remontée après transport au sein du micro-tunnel. 2. Système selon la revendication 1, les stations d'échange étant configurées pour transporter vers la surface ou le micro-tunnel une pluralité de containeurs (3) simultanément. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, les stations d'échange comportant des moyens de transport en boucle (11) des containeurs entre le micro-tunnel et la surface. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, au moins une station d'échange (4; 6) étant agencée pour stocker des containeurs (3), notamment en attente de prélèvement en surface des marchandises transportées par ceux-ci, le stockage ayant lieu de préférence au sein du puits (10) correspondant. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des navettes (17) de transport des containeurs circulant dans le micro-tunnel, de préférence des navettes automotrices. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, les containeurs (3) étant automoteurs de façon à se déplacer de façon autonome dans le micro-tunnel. 7. Système selon la revendication 5 ou 6, les navettes ou containeurs étant munis de batteries pour être alimentés de manière autonome. 8. Système selon la revendication 7, les navettes ou containeurs étant rechargés lors de leur voyage, dans le micro-tunnel notamment, par des bornes de recharge ponctuelles ou linéaires. 9. Système selon l'une des revendications 5 à 8, les navettes ou containeurs comportant des roues (18) tournant autour d'axes de rotation non parallèles entre eux, de préférence des roues s'appuyant directement sur la paroi du micro-tunnel, les navettes ou 3056200 10 containeurs disposant de préférence d'un système automatique permettant de centrer la navette ou le containeur dans la partie inférieure du micro-tunnel. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, les navettes (7) ayant en section transversale une forme générale épousant au moins partiellement celle du 5 micro-tunnel, et notamment comportant un berceau (19) de réception d'au moins un conteneur, de préférence de forme arquée concentrique avec la paroi du micro-tunnel. 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, les containeurs (3) ayant une section transversale de forme générale circulaire. 12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le micro- 10 tunnel (2) ayant une section transversale de forme générale circulaire. 13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le micro-tunnel (2) comportant des tronçons assemblés les uns à la suite des autres, notamment de longueur comprise entre 2,5 et 3,5m, et d'épaisseur de paroi comprise entre 150 et 500 mm, de préférence agencés pour résister à une poussée de fonçage d'au moins 500 15 tonnes. 14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, le micro-tunnel comportant des voussoirs assemblés. 15. Système selon la revendication 13 ou 14, les tronçons ou voussoirs étant au moins partiellement réalisés en béton armé, notamment avec une double nappe 20 d'armatures. 16. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, une plus grande dimension intérieure du micro-tunnel, en section transversale, notamment son diamètre intérieur, étant comprise entre 1,5 m et 2,5 m, de préférence entre 1,5 et 2,2 m. 17. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le micro- 25 tunnel étant enterré à une profondeur supérieure ou égale à 5 m, voire à 20 ou 30 m. 18. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'un au moins des containeurs (3) présentant des compartiments indépendants, pouvant être ouverts et fermés indépendamment les uns des autres. 19. Système selon la revendication précédente et la revendication 5, comportant 30 au niveau des stations d'échange (4; 6) un système de déchargement et/ou de chargement des navettes (17). 3056200 11 20. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le puits de l'une au moins des stations d'échange (4; 6) étant de dimensions suffisantes pour servir de puits de travail lors du creusement du micro-tunnel (2) par une technique de micro-tunnelier. 5 21. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, étant équipé d'un système de régulation du transport des containeurs sans intelligence générale de gestion des flux, chaque containeur et/ou sa navette de transport étant muni d'au moins un capteur permettant de localiser un containeur et/ou navette précédent ainsi que les stations d'échange, permettant aux containeurs de réguler leur vitesse en fonction du trafic, 10 de s'arrêter aux stations d'échange et éventuellement de pousser un véhicule en panne pour l'amener en dehors de la boucle du micro-tunnel. 22. Procédé de distribution de marchandises en milieu urbain à l'aide d'un système (1) tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes, comportant les étapes consistant à : 15 a) amener par un moyen de transport de surface (8) des marchandises à une station d'échange (6), ces marchandises étant contenues dans au moins un containeur (3), b) descendre ce containeur jusqu'au micro-tunnel (2), c) faire circuler le containeur dans le micro-tunnel (2) jusqu'à une autre station d'échange (4) avec la surface, 20 d) remonter à la surface le containeur, e) prélever le containeur ou tout ou partie des marchandises qu'il contient, f) livrer à un destinataire le containeur complet ou en sous-élements pré-établis lors du colisage du containeur. 23. Procédé selon la revendication 22, le containeur (3) restant contenu dans la 25 station d'échange (4) sans être remonté à la surface, notamment en étant stocké dans le puits (10) de la station d'échange, en particulier dans l'attente d'une demande de prélèvement du containeur ou d'une marchandise contenue à l'intérieur. 24. Procédé selon l'une des revendications 22 et 23, dans lequel les containeurs (3) circulent de façon unidirectionnelle dans le micro-tunnel. 30 25. Containeur (3) pour le transport de marchandises dans un système (1) tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 21, présentant une forme générale cylindrique de section circulaire de diamètre extérieur compris entre 1 et 2,5 m et des 3056200 12 moyens d'accouplement rapide à une navette (17) de transport circulant dans le micro-tunnel, notamment présentant un berceau (19) de forme arquée pour recevoir le containeur. 26. Containeur selon la revendication précédente, étant compartimenté axialement, les compartiments pouvant être ouverts et fermés indépendamment. 5 27. Ensemble constitué d'un containeur (3) et d'une navette (17) de transport du containeur au sein d'un micro-tunnel (2), la navette comportant un berceau (19) de réception du containeur sur lequel ce dernier peut être reçu de façon amovible, le containeur ayant une forme générale cylindrique de révolution et le berceau une forme arquée concentrique autour de l'axe longitudinal du containeur. 10 28. Ensemble selon la revendication 27, la navette (17) comportant des roues (18) d'axes de rotation non parallèles, adaptées à rouler directement sur la paroi du micro-tunnel (2).