Brevet FR3061348A1 — publié le 20180629

La présente invention se rapporte à un matelas amortisseur prévu pour amortir la chute d'un emballage de transport de matières dangereuses, telles que des matières radioactives, chimiques, polluantes ou contaminées. L'invention se situe dans le domaine de la prévention des risques 5 lors des opérations de manutention, transport, levage et manipulation d'emballages de transport de matières dangereuses. Dans des unités de manutention et de manipulation de tels emballages, et également dans des unités de stockage et de remplissage, il existe un risque sévère de chute de ces emballages, pouvant conduire à des 10 endommagements des emballages, voire à des fuites ou pertes en cas d'endommagement sévère. Pour répondre à cette problématique, il est connu dans le domaine des emballages de transport de déchets nucléaires, notamment du document FR 2 971 616, d'équiper les emballages de capots amortisseurs qui 15 amortissent les chocs. Cependant, tous les emballages ne sont pas équipés de tels capots amortisseurs, et ces capots amortisseurs sont parfois inefficaces dans certains types de chutes, en particulier sur de grandes hauteurs de chute supérieures à huit mètres avec des emballages dont les masses oscillent entre 17 et 90 20 tonnes. Sur de telles hauteurs et avec de tels masses, un emballage qui chute peut non seulement se retrouver endommager, mais il peut également endommager la structure du bâtiment, avec des risques d'effondrement structurels non négligeables. La présente invention a pour but de proposer un matelas 25 amortisseur qui sera statique, placé dans les zones à risques, telles que par exemple dans des fosses d'entreposage, des fosses de décontamination, des fosses de transbordement, des zones de levage, ... et qui aura pour fonction d'amortir la chute d'un emballage de transport de matières dangereuses, dont le poids peut atteindre 90 à 100 tonnes, avec des conditions de chute à des 30 hauteurs de l'ordre de 5 à 15 mètres, dans un souci à la fois de protéger les emballages en cas de chute durant leur manutention et de protéger la structure du bâtiment. A cet effet, elle propose un matelas amortisseur prévu pour amortir la chute d'un emballage de transport de matières dangereuses, telles que des 35 matières radioactives, chimiques ou contaminées, ledit matelas amortisseur étant caractérisé en ce qu'il comprend une virole en métal constituant la cloison 3061348 2 périphérique dudit matelas amortisseur, un plateau supérieur en métal fixé sur le dessus de la virole et constituant un plateau de répartition de la charge appliqué par l'emballage chutant sur ledit matelas amortisseur, et un plateau inférieur en métal fixé sur le dessous de la virole, où l'ensemble constitué de la virole, du plateau supérieur et du plateau inférieur forme une enceinte creuse et étanche, ledit matelas amortisseur comprenant en outre, à l'intérieur de ladite enceinte, un empilement de plusieurs couches de mousse métallique. L'ensemble constitué de la virole, du plateau supérieur et du plateau inférieur, est dimensionné pour ne pas se déformer en tenue statique de l'emballage. Autrement dit, cet ensemble tient mécaniquement et soutient la charge d'un emballage dont la masse est au maximum de 100 tonnes. Par contre, en cas de chute d'un tel emballage, autrement dit lorsque un emballage chute sur le matelas amortisseur avec une vitesse ou une accélération de chute dépassant un seuil limite, la virole flambe et s'écrase, de sorte que les couches empilées de mousse métallique commencent à être comprimées et à amortir la chute. Selon une caractéristique, le plateau supérieur comprend une plaque interne fixée sur le dessus de la virole, une plaque externe parallèle à ladite plaque interne et écartée de ladite plaque interne, plusieurs nervures intérieures s'étendant entre les plaques interne et externe et fixées sur lesdites plaques interne et externe, et une paroi périphérique s'étendant entre les plaques interne et externe sur toute la périphérie du plateau supérieur. Ainsi, le plateau supérieur est formé de deux étages, à savoir la plaque interne et la plaque externe qui sont reliées par des nervures intérieures qui assurent une répartition des efforts lorsqu'un emballage ou un autre article ou matériel est posé sur le matelas amortisseur, de préférence du centre vers la périphérie. Les nervures intérieures participeront également à la répartition des efforts lors de la chute d'un emballage sur le plateau supérieur, pour répartir les efforts sur une grande partie de la superficie des couches de mousse métallique et ainsi optimiser l'absorption. Selon une autre caractéristique, les nervures intérieures s'étendent selon des directions radiales s'intersectant en un point central, pour une répartition optimale des efforts du centre vers la périphérie. En variante, les nervures intérieures s'étendent selon des 35 premières directions parallèles entre elles et selon des secondes directions 3061348 3 parallèles entre elles, les premières et secondes directions étant inclinées entre elles pour former un maillage. Avantageusement, les nervures intérieures présentent des tenons emboîtés dans des évidements traversant la plaque interne et formant des 5 mortaises afin que les nervures intérieures soient fixées par des emboîtements, selon des assemblages types tenon/mortaise, sur la plaque interne. Ces assemblages permettent de souder les nervures intérieures dans les évidements de la plaque interne, du côté opposé à la plaque externe (autrement dit par-dessous), garantissant ainsi un assemblage étanche et 10 stable du plateau supérieur. Dans une réalisation particulière, le plateau supérieur comprend une couche en inox sur une face supérieure opposée à la virole ; une telle couche en inox formant un liner de protection pour ne pas endommager le plateau supérieur. 15 Avantageusement, la mousse métallique est une mousse en aluminium, dont les propriétés absorbantes sont particulièrement adaptées pour répondre aux besoins de l'invention. Dans un mode de réalisation particulier, la mousse métallique est une mousse en nid d'abeilles. 20 Selon une possibilité de l'invention, la mousse métallique présente une densité entre 250 et 350 kg/m3. Selon une autre possibilité de l'invention, chaque couche de mousse métallique présente une épaisseur compris entre 30 et 50 millimètres. Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de 25 l'invention, prises seules ou en combinaison : - le matelas amortisseur comprend en outre au moins une plaque intermédiaire ajourée disposée à l'intérieur de l'enceinte et intercalée entre deux couches de mousse métallique, afin de former une tenue mécanique intermédiaire entre les couches de mousse métallique et éviter un tassement 30 de ces couches de mousse métallique ; - le matelas amortisseur comprend une unique plaque intermédiaire ajourée intercalée entre une première moitié de couches de mousse métallique et une seconde moitié de couches de mousse métallique ; - le plateau inférieur est équipé d'organes d'ancrage au sol ; 35 - le plateau supérieur est équipé d'organes de manutention permettant la manutention et le levage du matelas amortisseur. 3061348 4 La présente invention concerne également la caractéristique selon laquelle le matelas amortisseur comprend au moins douze, et de préférence au moins seize, couches de mousse métallique empilées. Dans une réalisation avantageuse, il est prévu un jeu, à l'intérieur 5 de l'enceinte, entre l'empilement de couches de mousse métallique et le plateau supérieur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans 10 lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un matelas amortisseur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe partielle du matelas amortisseur selon la ligne de coupe II-II de la figure 1 (cette ligne de 15 coupe II-II étant également visible sur la figure 4), illustrant un plot de levage sur lequel est fixé un bouchon ; - la figure 3 est une vue sensiblement équivalente à celle de la figure 2, à la différence qu'un anneau de levage est fixé sur le plot de levage à la place du bouchon ; 20 - la figure 4 est une vue schématique de dessus du matelas amortisseur de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue schématique en coupe du matelas amortisseur selon la ligne de coupe V-V de la figure 4; - la figure 6 est une vue schématique en coupe du matelas amortisseur 25 selon la ligne de coupe VI-VI de la figure 5; - la figure 7 est une vue schématique zoomée de la zone VII de la figure 5; - la figure 8 est une vue schématique zoomée de la zone VIII de la figure 6; 30 - la figure 9 est une vue schématique zoomée de la zone IX de la figure 5 - la figure 10 est une vue schématique zoomée de la zone X de la figure 5; - la figure 11 est une vue schématique zoomée de la zone XI de la figure 5 ; et 3061348 5 - la figure 12 est une vue schématique zoomée de la zone XII de la figure 5. En référence aux figures, un matelas amortisseur 1 conforme à l'invention comprend une structure externe composée de : 5 - une virole 2 en métal qui constitue une cloison périphérique du matelas amortisseur 1 ; - un plateau supérieur 3 en métal fixé sur le dessus de la virole 2 et constituant un plateau de répartition de la charge (charge posé ou charge qui chute) appliqué sur le matelas amortisseur 1 ; 10 - un plateau inférieur 4 en métal fixé sur le dessous de la virole 2. Cette structure externe, autrement dit cet ensemble constitué de la virole 2, du plateau supérieur 3 et du plateau inférieur 4, forme une enceinte creuse et étanche. Dans le mode de réalisation illustré, la structure externe du matelas amortisseur 1 présente une forme générale parallélépipédique, étant 15 notée que cette forme n'est pas limitative et que d'autres formes sont envisageables telle qu'une forme cylindrique. Cette structure externe est dimensionnée pour tenir mécaniquement (autrement dit ne pas se déformer ou s'effondrer) et soutenir la charge d'un emballage dont la masse est comprise entre 50 et 100 tonnes. 20 La virole 2 est constituée d'une cloison périphérique en tôle fermée par une ligne de soudure 20 visible sur la figure 1, et cette virole 2 présente un rebord supérieur 21 périphérique et un rebord inférieur 22 périphérique. Le plateau supérieur 3 est un plateau à deux étages comprenant : - une plaque interne 31 en tôle fixée sur le dessus de la virole 2; 25 - une plaque externe 32 en tôle parallèle à la plaque interne 31 et écartée de cette plaque interne 31; - plusieurs nervures intérieures 33a, 33b en tôle s'étendant entre la plaque interne 31 et la plaque externe 32 et fixées sur lesdites plaques interne et externe ; et 30 - une paroi périphérique 34 en tôle s'étendant la plaque interne 31 et la plaque externe 32 sur toute la périphérie du plateau supérieur 3, clôturant ainsi l'espace interne entre la plaque interne 31 et la plaque externe 32. Comme visible sur la figure 7, la plaque interne 31 est plus spécifiquement fixée par soudage sur tout le rebord supérieur 21 de la virole 2, 35 et en particulier par un soudage périphérique interne et un soudage périphérique externe. La plaque interne 31 dépasse du rebord supérieur 21 sur 3061348 6 toute la périphérie. Dans le mode de réalisation illustré, la plaque interne 31 présente une forme générale rectangulaire ou carrée. La plaque interne 31 présente une épaisseur supérieure à celle de la virole 2 Comme visible sur la figure 7, la paroi périphérique 34 présente un 5 rebord inférieur 341 périphérique fixé par soudage sur la plaque interne 31, et en particulier par un soudage périphérique externe. La paroi périphérique 34 est en tôle métallique et elle présente une épaisseur supérieure à celle de la virole 2. La paroi périphérique 34 présente également une épaisseur supérieure à celle de la plaque interne 31. La plaque interne 31 dépasse du 10 rebord inférieur 341 sur toute la périphérie. Comme visible sur la figure 10, la paroi périphérique 34 présente un rebord supérieur 342 périphérique fixé par soudage sur la plaque externe 32, et en particulier par un soudage périphérique interne et un soudage périphérique externe. La plaque externe 32 présente une épaisseur 15 équivalente à celle de la plaque interne 31, et la plaque externe 32 dépasse du rebord supérieur 342 sur toute la périphérie. La plaque interne 31 et la plaque externe 32 sont de dimensions équivalentes. Comme visibles sur la figure 4, les nervures intérieures 33a, 33b comprennent : 20 - des nervures intérieures radiales 33a s'étendant selon des directions radiales s'intersectant en un point central ; et - une nervure centrale 33b circulaire centré sur le point central, où tout ou partie des nervures intérieures radiales 33a rayonnent vers l'extérieur à partir de la nervures centrale 33b. 25 Comme visible sur la figure 12, les nervures intérieures 33a, 33b sont fixées par soudage sur la plaque externe 32. Comme visible sur la figure 5, les nervures intérieures 33a, 33b sont fixées par des emboîtements, selon des assemblages types tenon/mortaise, et par soudage sur la plaque interne 31. Ainsi, la plaque 30 interne 31 présente des évidements formant les mortaises et dans lesquels s'emboîtent des tenons prévus sur les nervures intérieures 33a, 33b, de tels évidements permettant ensuite de souder par-dessous les nervures intérieures 33a, 33b dans les évidements de la plaque interne 31. Comme visible sur les figures 10 et 12, le plateau supérieur 3 35 comprend une couche en inox 35 fixée sur la face supérieure externe de la 3061348 7 plaque externe 32, à l'opposée à la virole 2, afin de protéger le plateau supérieur 3 de l'usure et de l'oxydation. Comme visible sur les figures 2 et 3, la plaque externe 32 présente des orifices à l'intérieur desquels sont soudés des plots de levage 36. Chaque 5 plot de levage 36 est soudé par-dessous, autrement dit du même côté que les nervures intérieures 33a, 33b et présente un orifice fileté 360 débouchant sur l'extérieur de la plaque externe 32. Dans le mode de réalisation illustré, les plots de levage 36 sont au nombre de quatre et sont disposés aux quatre coins de la plaque externe 32. 10 En situation normale d'utilisation du matelas amortisseur 1, et comme illustré sur les figures 1 et 2, des bouchons 37 sont vissés dans les orifices filetés 360 des plots de levage 36, et ces bouchons 37 viennent sensiblement en arasement avec la face supérieure externe de la plaque externe 32. 15 En situation de levage et de manutention, les bouchons 37 sont retirés et des organes de manutention 38, tels que les anneaux de levage illustrés sur la figure 3, sont vissés dans les orifices filetés 360 des plots de levage 36, et ces organes de manutention 38 saillent de la face supérieure externe de la plaque externe 32 afin de permettre l'accrochage de liens, câbles 20 ou outils de manutention. Comme visible sur la figure 11, le plateau inférieur 4 est constitué d'une plaque en tôle fixée par soudage sur tout le rebord inférieur 22 de la virole 2, et en particulier par un soudage périphérique externe. Ce plateau inférieur 4 présente une épaisseur supérieure à celle de la virole 2. Le plateau 25 inférieur 4 dépasse du rebord inférieur 22 sur toute la périphérie. Bien que non illustré, ce plateau inférieur 4 peut être équipé d'organes d'ancrage au sol, par exemple par vissage, boulonnage ou autre moyen équivalent procurant une fixation amovible et stable sur le sol. Comme visible sur les figures 1, 4 et 8, le matelas amortisseur 1 30 peut également comprendre une ou plusieurs tresses de masse 9 fixées sur la structure externe précitée, et notamment sur la bordure du plateau inférieur 4 dépassant du rebord inférieur 22 de la virole 2. Le matelas amortisseur 1 comprend en outre à l'intérieur de l'enceinte définie par la structure externe précitée, autrement dit à l'intérieur de 35 la virole 2 et entre le plateau supérieur 3 et le plateau inférieur 4, un empilement de plusieurs couches de mousse métallique 5. 3061348 8 La mousse métallique est constituée d'une mousse en aluminium, ayant une structure alvéolaire en nid d'abeilles, dont la densité est comprise entre 250 et 350 kg/m3. Chaque couche de mousse métallique 5 présente une épaisseur compris entre 30 et 50 millimètres, et le matelas amortisseur 1 5 comprend entre douze et vingt couches de mousse métallique 5 empilées. Comme visible sur la figure 7, il est prévu un jeu J, à l'intérieur de l'enceinte, entre l'empilement de couches de mousse métallique 5 et la plaque interne 31 du plateau supérieur 3. Comme visible sur la figure 9, il est prévu une plaque intermédiaire 10 6 ajourée située à mi-hauteur dans la virole 2 et ainsi intercalée entre une première moitié de couches de mousse métallique 5 et une seconde moitié de couches de mousse métallique 5. Cette plaque intermédiaire 6 est soudée sur la face interne périphérique de la virole 2, et elle est réalisée sous la forme d'une tôle dont l'épaisseur est inférieure à celle de la virole 2. 15 Cette plaque intermédiaire 6 présente des ajourages 60 (visibles sur la figure 4 en traits interrompus) répartis de manière régulière sur toute sa superficie. 20 REVENDICATIONS1. Matelas amortisseur (1) prévu pour amortir la chute d'un emballage de transport de matières dangereuses, telles que des matières radioactives, chimiques ou contaminées, ledit matelas amortisseur (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend une virole (2) en métal constituant la cloison périphérique dudit matelas amortisseur (1), un plateau supérieur (3) en métal fixé sur le dessus de la virole (2) et constituant un plateau de répartition de la charge appliqué par l'emballage chutant sur ledit matelas amortisseur (1), et un plateau inférieur (4) en métal fixé sur le dessous de la virole (2), où l'ensemble constitué de la virole (2), du plateau supérieur (3) et du plateau inférieur (4) forme une enceinte creuse et étanche, ledit matelas amortisseur (1) comprenant en outre, à l'intérieur de ladite enceinte, un empilement de plusieurs couches de mousse métallique (5). 2. Matelas amortisseur (1) selon la revendication 1, dans lequel le plateau supérieur (3) comprend une plaque interne (31) fixée sur le dessus de la virole (2), une plaque externe (32) parallèle à ladite plaque interne (31) et écartée de ladite plaque interne (31), plusieurs nervures intérieures (33a, 33b) s'étendant entre les plaques interne et externe (31, 32) et fixées sur lesdites plaques interne et externe (31, 32), et une paroi périphérique (34) s'étendant entre les plaques interne et externe (31, 32) sur toute la périphérie du plateau supérieur (3). 3. Matelas amortisseur (1) selon la revendication 2, dans lequel les nervures intérieures (33a, 33b) comprennent des nervures (33a) s'étendant selon des directions radiales s'intersectant en un point central. 4. Matelas amortisseur (1) selon la revendication 2, dans lequel les nervures intérieures s'étendent selon des premières directions parallèles entre elles et selon des secondes directions parallèles entre elles, les premières et secondes directions étant inclinées entre elles pour former un maillage. 5. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel les nervures intérieures (33a, 33b) présentent des tenons 3061348 10 emboîtés dans des évidements (310) traversant la plaque interne (31) et formant des mortaises afin que les nervures intérieures (33a, 33b) soient fixées par des emboîtements, selon des assemblages types tenon/mortaise, sur la plaque interne (31). 5 6. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plateau supérieur (3) comprend une couche en inox (35) sur une face supérieure opposée à la virole (2). 10 7. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mousse métallique est une mousse en aluminium. 8. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans lequel la mousse métallique est une mousse en nid d'abeilles. 9. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mousse métallique présente une densité entre 20 250 et 350 kg/m3. 10. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque couche de mousse métallique (5) présente une épaisseur compris entre 30 et 50 millimètres. 11. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une plaque intermédiaire (6) ajourée disposée à l'intérieur de l'enceinte et intercalée entre deux couches de mousse métallique (5). 12. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une unique plaque intermédiaire (6) ajourée intercalée entre une première moitié de couches de mousse métallique (5) et une seconde moitié de couches de mousse métallique (5). 25 30 35 3061348 11 13. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plateau inférieur (4) est équipé d'organes d'ancrage au sol. 5 14. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plateau supérieur (3) est équipé d'organes de manutention (38) permettant la manutention et le levage du matelas amortisseur (1). 10 15. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins douze, et de préférence au moins seize, couches de mousse métallique (5) empilées. 16. Matelas amortisseur (1) selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans lequel est prévu un jeu (J), à l'intérieur de l'enceinte, entre l'empilement de couches de mousse métallique (5) et le plateau supérieur (3). 20